ההבנה כיצד התרחש היקום הוא אחד האתגרים הגדולים יותר של היותו אסטרופיזיקאי. בהתחשב בגודל העצום של היקום הנצפה (46.6 מיליארד שנות אור) וגילו המדהים (13.8 מיליארד שנים), זו משימה לא קלה. עם זאת, תצפיות שוטפות, חישובים והדמיות מחשב אפשרו לאסטרופיסיקאים ללמוד רבות על האופן בו גלקסיות ומבנים גדולים יותר השתנו עם הזמן.
לדוגמה, מחקר שנערך לאחרונה על ידי צוות מאוניברסיטת קנטאקי (בריטניה) אתגר את התפיסות שנערכו בעבר לגבי אופן ההתפתחות של הגלקסיה שלנו והפך להיות מה שאנחנו רואים כיום. בהתבסס על תצפיות שנערכו בדיסק הכוכב של שביל החלב, שנחשב בעבר כחלק, הצוות מצא עדויות לאדוות אסימטריות. זה מצביע על כך שבעבר, הגלקסיה שלנו אולי עוצבה על ידי השפעות קדומות.
המחקר, שכותרתו "טומוגרפיה של דרך החלב עם כוכבי K ו- M גמד: המבנה האנכי של הדיסק הגלקטי", הופיע לאחרונה ב כתב העת האסטרופיזי. בראשותה של דבורה פרגוסון, בוגרת בריטניה לשנת 2016, הצוות כלל פרופסור סוזן גרדנר - מהקולג 'לאמנות ומדעים בבריטניה - ובריאן יאני, אסטרופיסיקאי ממרכז פרמילאב לאסטרופיסיקה של חלקיקים (FCPA).
מחקר זה התפתח מתוך התזה הבכירה של פרגוסון, עליה פיקח פרופ 'גרדנר. בזמנו, פרגוסון ביקש להרחיב על מחקר קודם שנערך על ידי גרדנר ויני, שגם ביקש להבין את נוכחותם של אדוות בדיסק הכוכב הגלקסי שלנו. לצורך מחקר חדש זה הסתמך הצוות על נתונים שהושגו על ידי הטלסקופ 2.5 מטר סקייט Sloan Digital Sky Survey (SDSS), הממוקם במצפה הכוכבים אפאצ'י פוינט בניו מקסיקו.
זה איפשר לצוות לבדוק את התפוצה המרחבית של 3.6 מיליון כוכבים בגלקסיית שביל החלב, משם אישרו את נוכחותם של אדוות אסימטריות. אלה, לטענתם, יכולים להתפרש כעדות להשפעות קדומות של שביל החלב - במילים אחרות, אדוות אלה נבעו מהגלקסיה שלנו שבאה במגע עם גלקסיות אחרות בעבר.
אלה יכולים לכלול מיזוג בין שביל החלב לגלקסיית הגמדים של מזל קשת לפני כ- 0.85 מיליארד שנים, כמו גם המיזוג הנוכחי של הגלקסיה שלנו עם גלקסיית הגמדים של Canis Major. כפי שהסביר פרופ 'גרדנר בהודעה לעיתונות בבריטניה האחרונה:
"ההשפעות הללו נחשבות כ'אדריכלים 'של הזרוע המרכזית של שביל החלב וספירלה. כשם שהאורות על פני אגם חלק מרמזים על מעבר של סירת מהירות רחוקה, אנו מחפשים יציאות מהסימטריות שהיינו מצפים בהפצות הכוכבים כדי למצוא עדויות להשפעות קדומות. מצאנו עדויות נרחבות לשבירת כל הסימטריות הללו ובכך בונים את המקרה לתפקיד ההשפעות העתיקות ביצירת מבנה שביל החלב שלנו. "
כאמור, עבודתו הקודמת של גרדנר הצביעה גם על כך שכשמדובר בסימטריה של צפון / דרום של הכוכבים בדיסק של שביל החלב, הייתה "אדווה" אנכית. במילים אחרות, מספר הכוכבים שנמצא מעל או מתחת לדיסק הכוכב היה גדל מדגימה אחת לאחרת ככל שנראו רחוקים יותר ממרכז הדיסק הגלקטי. אך בזכות הנתונים העדכניים ביותר שהושגו על ידי SDSS, היה לצוות מדגם הרבה יותר גדול לבסס את מסקנותיו.
ובסופו של דבר, ממצאים אלה אישרו את התצפיות שנעשו על ידי פרגוסון וללי, והעלו גם ראיות לא-סימטריה גם במטוס הדיסק הגלקטי. כפי שהסביר פרגוסון:
"גישה למיליוני כוכבים מ- SDSS אפשרה לנו ללמוד מבנה גלקטי בדרך חדשה לחלוטין על ידי פירוק השמים לאזורים קטנים יותר ללא אובדן סטטיסטיקות. היה מדהים לראות את הפרויקט הזה ומתפתח והתוצאות מתגלות כשתכננו את צפיפות הכוכבים וראינו דפוסים מסקרנים לאורך טביעת הרגל. ככל שעושים מחקרים נוספים בתחום זה, אני נרגש לראות מה אנו יכולים ללמוד על מבנה הגלקסיה שלנו ועל הכוחות שעזרו לעצב אותה. "
ההבנה כיצד התפתחה הגלקסיה שלנו ואיזה תפקיד השפעה קדומה מילאה חיונית להבנת ההיסטוריה והתפתחות היקום בכללותו. ובנוסף לסייע לנו לאשר (או לעדכן) את המודלים הקוסמולוגיים הנוכחיים שלנו, מחקרים כמו אלה יכולים גם לספר לנו הרבה על מה שמאפשר לגלקסיה שלנו מיליארדי שנים מהיום.
במשך עשרות שנים האסטרונומים סבורים כי בעוד כארבעה מיליארד שנים, שביל החלב יתנגש באנדרומדה. לאירוע זה עשוי להיות השלכה אדירה, מה שמוביל למיזוג של החורים השחורים העל-מסיביים של הגלקסיה, התנגשויות כוכבים וכוכבים שנפלטים. למרות שהאנושות בספק תהיה אירוע זה, עדיין יהיה כדאי לדעת כיצד תהליך זה יעצב את הגלקסיה שלנו ואת היקום המקומי.
