قام علماء الفلك في جامعة ميشيغان بزيادة عدد التدفقات النجمية المعروفة المنبعثة من العناقيد الكروية بشكل كبير. يتم نشر النتائج في مجلة سلسلة ملحق مجلة الفيزياء الفلكية. وقال ينجتيان “بيل” تشين، أحد مؤلفي الدراسة، إنه في السابق، كان العلماء يعرفون أقل من 20 جسمًا من هذا القبيل، لكن عددها الآن ارتفع إلى 87.
التيارات النجمية عبارة عن سلاسل طويلة من النجوم تُركت خلفها عندما تنهار المجرات أو العناقيد النجمية الصغيرة. إنها تساعد العلماء على فهم كيفية تشكل مجرتنا وتوفر أيضًا أدلة غير مباشرة حول المادة المظلمة، وهي مادة غامضة تؤثر على حركات النجوم ولكن لا يمكن رؤيتها بشكل مباشر.
كيفية الكشف عن المواضيع
تم اكتشاف تيارات صغيرة عن طريق الصدفة من قبل: اكتشفها علماء الفلك في صور التقطتها مركبة الفضاء غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي رصدت مليارات النجوم في درب التبانة بين عامي 2014 و2025، وقاست مواقعها وحركاتها بدقة غير مسبوقة. لتحليل هذا الحجم من البيانات، أنشأ تشين خوارزمية StarStream، التي تبحث عن الأنماط التي تتوافق مع النماذج المادية لتشكيل التدفق.
يوضح المؤلف الرئيسي أوليغ جنيدن: “اتضح أنه من الأسهل بكثير العثور على ما تحتاجه عندما تكون لديك فكرة نظرية عما تبحث عنه”.
يتيح لك StarStream فصل التدفقات الحقيقية عن مجموعات النجوم العشوائية “الخلفية”. وهذا مهم بشكل خاص لأن التدفقات الصغيرة الصادرة عن العناقيد الكروية تكون أضعف وأصغر من التدفقات الكبيرة القادمة من المجرات القزمة المنهارة.
مجموعات صغيرة تخلق مسارات كبيرة
تتشكل تيارات النجوم عندما تتأثر مجموعات صغيرة من النجوم بقوى المد والجزر القادمة من درب التبانة. يشرح غنيدين أن النجوم الفردية “تتسرب” على طول مدار العنقود، مثل الرمل من كيس به ثقوب.
وقال: “الأمر أشبه بركوب دراجة مع كيس من الرمل، فقط هناك ثقب في الكيس. وحبيبات الرمل تترك علامة”.
ويوفر شكل وتوزيع هذه الخطوط معلومات حول جاذبية المجرة وموقع المادة المظلمة التي تشكل معظم كتلة درب التبانة. التدفقات القادمة من العناقيد الكروية أصغر وأكثر إحكاما من التدفقات الأقدم من المجرات القزمة، لكنها توفر أدلة أفضل حول البنية المحلية لمجال الجاذبية.
مستقبل البحث
على الرغم من أن المرشحين الـ 87 لم يصبحوا جميعًا خطوطًا فعلية، إلا أن أبحاثهم فتحت أهدافًا جديدة للجيل القادم من التلسكوبات. ومن بينها التلسكوب الفضائي الروماني التابع لناسا، ومرصد فيرا روبين، وأداة التحليل الطيفي DESI، التي ستبدأ عملياتها في عام 2021. وستساعد هذه الأدوات في فحص حركات النجوم بعناية أكبر وتوضيح تكوين الجداول.
وأضاف تشين: “ستتكيف الخوارزمية بسهولة مع المهام المستقبلية. وبمجرد توفر بيانات جديدة، يمكن استخدامها على الفور”.
جاء دعم البحث من وكالة ناسا، وضم الفريق أيضًا الباحث في معهد فلاتيرون أدريان برايس ويلان. بفضل زيادة عدد التدفقات المعروفة بمقدار خمسة أضعاف تقريبًا، يحصل العلماء على بيانات جديدة حول بنية درب التبانة وتوزيع المادة المظلمة.