במשך עשרות שנים מנסים אסטרונומים להבין מדוע גלקסיית שביל החלב מעוותת כמו שהיא. בשנים האחרונות אסטרונומים תיאורטו שיכולים להיות שכנינו, העננים המגלניים, האחראים לתופעה זו. על פי תיאוריה זו, גלקסיות גמדיות אלה מושכות את החומר האפל של שביל החלב, וגורמות לתנודות שמושכות את אספקת גז המימן של הגלקסיה שלנו.
עם זאת, על פי נתונים חדשים ממרכז הכוכבים של סוכנות החלל האירופית (ESA) מיפוי הכוכבים, יתכן כי עיוות זה הוא תוצאה של התנגשות מתמשכת עם גלקסיה קטנה יותר. ממצאים אלה מאשרים כי עיוות הגלקסיה שלנו אינו סטטי, אלא בכפוף לשינויים לאורך זמן (המכונה גם הכרח), וכי תהליך זה מתרחש מהר יותר ממה שיכול היה לחשוב!
אסטרונומים ידעו מאז סוף שנות החמישים כי הדיסק של שביל החלב, בו רוב הכוכבים שלו שוכנים - מפותל כלפי מעלה מצד אחד ומטה מצד שני. עם זאת, הסיבות לכך נותרו לא ברורות, כאשר התיאוריות נעות בין השפעת השדה המגנטי הבין-גלקטי, ההשפעות הכבידתיות של הילה של חומר אפל בצורת סדירות.
כדי לשפוך קצת אור על כך, צוות אסטרונומים מהמצפה הכוכב האסטרופיסי בטורינו באיטליה ומכון מקס פלאנק לאסטרונומיה בגרמניה התייעצו עם מדידות אסטרומטריות מהפרסום השני של גאיה (DR2). החבילה האחרונה הזו (שיצאה ב- 25 באפריל 2018) מכילה מידע מעודכן על מיקום, תנועה ומרחקים של 1.692 מיליארד כוכבים.
באמצעות נתונים אלה הצוות הצליח לבדוק את התנהגות הכוכבים שנמצאים בדיסק החיצוני, וממנה הם אישרו כי עיוות הגלקסיה אינה סטטית אלא משנה את אוריינטציה לאורך זמן. שינוי אוריינטציה זה, המכונה "פרנסיסיה", דומה באותה צורה שבה כוכב לכת חווה "נדנדה" בגלל האופן בו הם מסתובבים על צירם.
בנוסף, הם גם גילו כי הקדימה של עיוות זה מתרחשת בקצב מהיר הרבה יותר מהצפוי - הרבה יותר מהר ממה שיוכל שדה מגנטי בין-גלקטי או הילה של חומר אפל. הצוות הגיע למסקנה מכך שמשהו חזק יותר צריך להשפיע על צורת הגלקסיה שלנו, כמו התנגשות עם גלקסיה אחרת.
המחקר המתאר את ממצאיהם, שכותרתו "עדות להתפתלות דינמית של עיוות גלקטי", הופיע לאחרונה בכתב העת אסטרונומיה טבע. כפי שהסביר אלואיסה פוג'יו מהמצפה הכוכב האסטרופיסי בטורינו, שהוא המחבר הראשי של המחקר, בהודעה לעיתונות של ESA:
"מדדנו את מהירות העיוות על ידי השוואה בין הנתונים למודלים שלנו. בהתבסס על המהירות שהושגה, העיוות ישלים סיבוב אחד סביב מרכז שביל החלב תוך 600 עד 700 מיליון שנים. זה הרבה יותר מהיר ממה שציפינו בהתבסס על תחזיות מדגמים אחרים, למשל כאלה שמסתכלים על ההשפעות של ההילה הלא כדורית. "
עם זאת, מהירות הקדימה של העיוות איטית יותר מהמהירות בה הכוכבים בדיסק שביל החלב מסתובבים סביב המרכז הגלקטי. לדוגמא, השמש שלנו מקיפה את מרכז שביל החלב במהירות ממוצעת של 230 קמ"ש (828,000 קמ"ש; 514,495 קמ"ש) ולוקח כ -220 מיליון שנה להשלים מסלול יחיד.
נכון לעכשיו לא ידוע איזו גלקסיה עשויה לגרום לאדווה או מתי התחיל ההתנגשות. עם זאת, הצוות חושד שזה יכול להיות גלקסיית הגמדים של מזל קשת, אוסף בצורת אליפטית של כ -10,000 כוכבים המקיף את שביל החלב מקוטב לקוטב, ובמרחק של כ- 50,000 שנות אור.
אסטרונומים מאמינים כי גלקסיית הגמדים הזו נקלטת בהדרגה על ידי שביל החלב, תהליך שלפי ההערכה גרם לה להתנפץ דרך הדיסק של שביל החלב מספר פעמים בעבר. אם הצליל הזה גורם למישהו להרגיש עצבני, עליו להתנחם בעובדה שהשינויים הללו מתרחשים בקנה מידה גלקטי ורחוק מאוד - מכאן שלא יהיו להם השפעות בולטות על החיים בכדור הארץ.
זהו מחקר המשמש דוגמא ליכולתו חסרת התקדים של מצפה הכוכבים גאיה למפות את הגלקסיה שלנו בתלת ממד, כמו גם לסוגי המחקר שעושים. כפי שתיאר זאת רונלד דרימל, אסטרונום מחקר במצפה הכוכבים האסטרופיסי בטורינו, ומחבר העיתון.
"זה כמו להחזיק מכונית ולנסות למדוד את מהירות הנסיעה וכיוון הנסיעה של מכונית זו לאורך פרק זמן קצר מאוד ואז, על סמך הערכים האלה, לנסות לדגמן את מסלול העבר והעתיד של המכונית. אם נבצע מדידות כאלה עבור מכוניות רבות, נוכל לדגמן את זרימת התנועה. באופן דומה, על ידי מדידת תנועותיהם לכאורה של מיליוני כוכבים בשמים אנו יכולים לדגמן תהליכים בקנה מידה גדול כמו תנועת העיוות. "
ממצאים אלה דומים לממצאים מחקריים אחרים שהתקבלו בזכותם גאיה. בשנת 2018, צוות אסטרונומים השתמש ב 22 החודשים הראשונים של נתוני המשימה בכדי לקבוע כי שביל החלב וגלקסיות אחרות עברו התנגשויות ומיזוגים בעבר הרחוק, שהעדויות לכך נראות עד היום בתנועות של קבוצות כוכבים גדולות.
"אצל גאיה, לראשונה, יש לנו כמות גדולה של נתונים על כמות עצומה של כוכבים, שתנועתם נמדדת בצורה מדויקת כך שנוכל לנסות להבין את תנועות הגלקסיה בקנה מידה גדול ולדגמן את תולדות היווצרותה," אמר ג'וס דה ברוינה, סגן מדען הפרויקטים של גאיה. "זה משהו ייחודי. זו באמת מהפכת גאיה. "
המשימה נמצאת כרגע בשנה השישית שלה (והרחבות חסומות) תמשיך לאסוף נתונים אסטרומטריים עד 2022. בינתיים, אסטרונומים ממתינים בשקיקה לשתי המהדורות הבאות של נתוני גאיה (DR3 ו- DR4), שתוכננו להמשך 2020. ובמחצית השנייה של 2021. בהתחשב במה שכבר למדנו מהמשימה הזו, אפשר רק לשער לגבי התעלומות האחרות זה יעזור לפתור!
