آیا کهکشان کوتوله‌ای به راه شیری برخورد کرده است؟

مطالعه اخیر نشان می‌دهد که کهکشان کوتوله Antlia 2 سالها پیش با کهکشان ما برخورد کرده و موجب چرخش دیسکش شده است. اما همه با این سناریو موافق نیستند.

شبیه سازی چاکرابرتی و همکاران نشان می‌دهد که کهکشان کوتوله Antlia 2 که صدها میلیون سال پیش با راه شیری برخورد می‌کند.
S. Chakrabarti

پاییز سال گذشته، اخترشناسان یک کهکشان کوتوله غول‌پیکر، اما فوق‌العاده ضعیف را در 000/420 سال نوری زمین، در سمت دور راه شیری کشف کردند. در یک نشست انجمن ستاره‌شناسی آمریکا در سنت لوئیس، میسوری، اعلام کردند که این کهکشان که Antlia 2 نامیده می‌شود، تنها چیزی است که سوکاینا چاکرابارتی (موسسه فناوری Rochester) به دنبال آن است.

در مطالعات متعددی که بین سال‌های 2009 تا 2014 منتشر شد، چاکرابارتی پیش‌بینی کرد: که یک کهکشان کوتوله طی میلیاردها سال پیش به راه شیری برخورد کرده بود، و موجب خم شدن دیسک‌های خارجی کهکشان ما شده بود. نظریه‌پرداز چشم اندازی را به نمایش گذاشت و به دنبال نشانه‌های کهکشان کوتوله بود، اما در حالی که او نکات امیدوارکننده‌ای را پیدا کرده بود، هیچ اثری از این برخورد وجود نداشت.

چاکرابارتی می‌گوید: “در سال گذشته من با همکاران و دوستانم درباره کشف کهکشان کوتوله Antlia 2 شنیدم”. “چهار یا پنج نفر برای مشاهده مقاله کشف خود به من نامه نوشتند و پرسیدند که این کهکشان کوتوله‌ای نیست که پیش از آن دهها سال پیش مشاهده بود! »

ستاره‌شناسان مدت‌ها تلاش کردند که شکل درهم پیچیده روی دیسک راه شیری را توضیح بدهند.
Dana Berry

در سال 2006، ستاره‌شناسان گاز دی‌اکسیدهیدروژن را در دیسک راه شیری کشف کردند: لبه‌های دیسک بیرونی پاره پاره شده و درهم پیچیده شده است، مثل اینکه برخی مجسمه‌سازان کهکشانی توجهی به ساخت دیسک در آن منطقه نکردند.

چاکرابارتی شروع به شبیه‌سازی برخورد ‌ کوتوله به دیسک‌ کهکشانی بیرونی کرد و در نهایت نتیجه‌گیری کرد که چنین تعامل گرانشی بهترین راه بازسازی شکل منحصر به فردی است که در راه شیری وجود دارد. اما اندازه‌گیری طولانی‌مدت تلسکوپ فضایی هابل از ستارگان در کهکشان‌های کوتوله شناخته شده، از جمله ابرهای کوچک و بزرگ ماژلانی و کوتوله قوس، نشان می‌دهد که آنها چنین نیستند. کهکشان کوتوله باید یک نمونه جدید باشد که تاکنون کشف نشده است.

چاکرا بارتی می‌گوید: «در آن دوران من فکر کردم که سعی خواهم کرد و خودم را خواهم جست. هرچند تا همین نقطه من عمدتا نظریه‌پرداز بودم. وی با کمک همکاران، چندین ستاره متغیر دلتاقیفاووسی را پیدا کردند که در فاصله 300000 سال نوری قرار داشتند، احتمالا بخشی از کهکشان کوتوله‌ای بودند که در میدان جاذبه راه شیری به دام افتاد. با این حال، طبیعت و فاصله این ستاره‌ها هنوز معلوم نیست، و چاکرابارتی به طراغ مطالعات دیگری رفت.

سپس گابریل توره آلبا (Academia Sinica، تایوان) و همکارانش Antlia 2 را کشف کردند. به عنوان یک کهکشان کوتوله، کهکشان عجیب و غریبی است. ستاره‌های آن‌ها شگفت آور نازک هستند، به طوری که حتی اگر این کهکشان به اندازه ابر ماژلانی بزرگ باشد، روشنایی سطح آن دو برابر بزرگ است. دشوار است که بدانیم که چگونه کهکشانها با هم ادغام می‌شوند، اما شاید این کار را نکنند – گروه توره آلبا پیشنهاد کرد که جاذبه راه شیری ممکن است آن را تکه تکه کند.

به محض اینکه کهکشان توجه چاکرابارتی را به خود جلب کرد، او شروع به انجام محاسبات کرد. محاسبه جرم راه شیری آسان نبود و جرم Antlia 2 هم شناخته شده نیست. همچنین مشخص نیست که Antlia 2 به نزدیکی مرکز کهکشان ما بیاید. بنابراین چاکرا بارتی و همکارانش گزینه‌های گوناگونی را در مطالعه خود بررسی کردند.

هر دو جرم و نزدیکی از عوامل حیاتی هستند که می‌توانند تعیین کنند که آیا یک کهکشان کوتوله قدرت گرانشی به منظور برهم زدن دیسک کهکشانی داشته باشد. چاکرابارتی و همکارانش پی بردند که کهکشان کوتوله قوس و ابرهای بزرگ و کوچک ماژلانی بسیار دور هستند. دیگر کهکشان‌های کوتوله‌ای که کشف شده‌اند حتی کم‌جرمتر و یا دورتر هستند.

چاکرابرتی می ‌وید: “من فکر می‌کنم در زمانی که ما مطمئن بودیم که کهکشان کوتوله قوس قطعا نمی‌تواند مسبب ایجاد اختلالات در دیسک بیرونی HI باشد، واقعا مطمئن بودیم که Antlia 2 می‌تواند آن را انجام دهد”.

این شبیه‌سازی نشان می‌دهد که چگونه راه شیری و Antlia 2 از 3 میلیارد سال پیش تا امروز با هم برخورد داشته‌اند. پانل‌های سمت چپ توزیع گاز را نشان می‌دهد و پانل سمت راست ستاره‌ها را نشان می‌دهد. پانل‌های بالا کهکشان‌ها را نشان می‌دهد در حالی که پانل‌های پایین لکه‌های کهکشان را نشان می دهد. چاکرابرتی و همکاران.

اما همه با این نتیجه‌گیری موافق نیستند. واسیلی بلوکوروف (دانشگاه کمبریج، انگلستان) گزینه‌های کافی برای قبول کردن سناریوی Antlia 2 وجود ندارد. بلوکوروف توضیح می‌دهد: “شبیه سازی آنها نسبتا ساده است و تنها بر محور وجود Antlia 2 مطرح می‌شود. “در حال حاضر محدودیت در جرم Antlia 2 وجود دارد و در حال حاضر جرمش به نظر می‌رسد پایین‌تر از آنچیزی است که آنها نیاز دارند.”

بلوکوروف می‌گوید: “احتمالا Antlia 2 بسیار پرجرم است، راه شیری هم بسیار پرجرم است، تمام قمر‌های دیگر به دور آنها می‌چرخند و ایده چاکرابرتی درست است.” “اما من کاملا متقاعد نشده‌ام”.

چاکرابرتی اذعان می‌کند مشکلات مربوط به عدم اطمینان در داده‌های ارائه شده توسط گایا وجود دارد. چاکرابرتی می‌گوید: “این کاملا ممکن است که کاندیداهای متغیر دلتاقیفاووسی متعلق به بقایای جزر و مدی Antlia 2 باشند، اما بدون داده‌های بهتر، ما نمی‌توانیم به این سوال پاسخ دهیم که آیا ستاره‌های متغیر دلتاقیفاووسی که کشف شرده است متعلق به Antlia 2 است. مطمئن نیستم. ”

خوشبختانه، داده‌های بهتری در راه است. دو داده بعدی منتشر شده از ماموریت گایا، انتظار می‌رود در سال 2020 و 2021، با دقت بیشتری نمسبت به نسخه‌های قبلی ارایه شود. و از آنجایی که چاکرابرتی و همکارانش پیش‌بینی کرده‌اند که Antlia 2 نزدیک به مرکز کهکشان قرار گرفته است، اندازه‌گیری‌های جدید مدارهای ستاره آن‌ها بهترین آزمایش را فراهم می‌کند که بدانیم آیا این کهکشان کوچک، واقعا دیسک بیرونی کهکشان ما را تغییر داده ‌است.

ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
Did a Dwarf Galaxy Crash into the Milky Way?
By: Monica Young | June 19, 2019
https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/did-a-dwarf-galaxy-crash-into-the-milky-way/