ההיסטוריה של הגלקסיה הביתית: שני אבני הבניין המוקדמות ביותר שהתגלו ושמו שיווה ושאקטי  

היווצרות הבית שלנו גלקסיה שביל החלב התחיל לפני 12 מיליארד שנה. מאז, היא עברה רצף של מיזוגים עם גלקסיות אחרות וגדלה במסה ובגודל. ניתן לזהות את שרידי אבני הבניין (כלומר, גלקסיות שהתמזגו עם ה-Miky Way בעבר) באמצעות ערכיהן יוצאי הדופן עבור אנרגיה ותנע זוויתי ומתכתיות נמוכה. שני אבני הבניין המוקדמות ביותר של הבית שלנו גלקסיה זוהו לאחרונה באמצעות מערך נתונים של Gaia ונקראו שיווה ושאקטי על שם אלוהויות הינדיות. גאיה שטח טלסקופ שמוקדש לחקר הגלקסיה הביתית שלנו חולל מהפכה בחקר שביל החלב. זרם גאיה אנקלדוס/נקניק, זרם פונטוס ו"הלב הזקן המסכן" של שביל החלב זוהו קודם לכן באמצעות מערך הנתונים של גאיה. ההיסטוריה של שביל החלב גדושה במיזוגים. האבל מֶרחָב תמונות טלסקופ מעידות כי בעוד שישה מיליארד שנים, הגלקסיה הביתית שלנו תתמזג עם גלקסיית אנדרומדה השכנה.

גלקסיות ומבנים גדולים אחרים נוצרו ב עוֹלָם כ-500 מיליון שנים לאחר המפץ הגדול.  

היווצרות הבית שלנו גלקסיה שביל החלב החל לפני כ-12 מיליארד שנים. מאז הוא עבר רצף של מיזוגים עם גלקסיות אחרות שתרמו לצמיחתו במסה ובגודל. ההיסטוריה של שביל החלב היא בעצם ההיסטוריה של מיזוג של גלקסיות אחרות עם הגלקסיה הביתית שלנו.  

המאפיינים הבסיסיים של כוכבים כמו אנרגיה ותנע זוויתי קשורים ישירות למהירות ולכיוון של גלקסיה מקורם ומחולקים בין הכוכבים של אותה גלקסיה. כאשר גלקסיות מתמזגות, האנרגיה והתנע הזוויתי נשארים נשמרים לאורך זמן. זה משמש ככלי מפתח בזיהוי שארית מיזוג. קבוצה גדולה של כוכבים עם ערכים חריגים דומים של אנרגיה ותנע זוויתי עשויים להיות שריד מיזוג של גלקסיה. כמו כן, לכוכבים העתיקים יותר מתכתיות נמוכה, כלומר לכוכבים שנוצרו קודם לכן יש תכולת מתכת נמוכה. בהתבסס על שני קריטריונים אלה, ניתן להתחקות אחר היסטוריית המיזוגים של שביל החלב אולם זה לא היה אפשרי ללא מערכי הנתונים של Gaia. 

הושק על ידי ESA ב-19 בדצמבר 2013, Gaia שטח הטלסקופ מוקדש לחקר שביל החלב כולל מקורו, המבנה וההיסטוריה האבולוציונית שלו. חונה בליסאז'וס מסלול סביב נקודת לגרנז' L2 (נמצאת כ-1.5 מיליון ק"מ מכדור הארץ בכיוון המנוגד לשמש) לאורך JWST וחלליות אוקלידס, גשושית גאיה עורכת מפקד כוכבים ענק המכסה כ-1.5 מיליארד כוכבים בשביל החלב, מתעדת את תנועותיהם, בהירותם, הטמפרטורה וההרכב שלהם ויוצרת מפה תלת-ממדית מדויקת של הבית. גלקסיה. לפיכך, גאיה מכונה גם מודדת מיליארד כוכבים. מערכי הנתונים שנוצרו על ידי גאיה חוללו מהפכה בחקר ההיסטוריה של שביל החלב.   

בשנת 2021, באמצעות מערכי נתונים של Gaia, אסטרונומים למדו על מיזוג גדול וזיהו את זרם Gaia Enceladus/Sausage, השריד של Gaia-Sausage-Enceladus (GSE) גלקסיה שהתמזגה עם שביל החלב לפני בין 8 ל-11 מיליארד שנים. לאחר מכן, זוהו נחל פונטוס ו"הלב הזקן המסכן" של שביל החלב בשנה שלאחר מכן. זרם פונטוס הוא שריד של מיזוג פונטוס בעוד "לב זקן מסכן" הוא כוכב קבוצה שנוצרה במהלך המיזוגים הראשוניים שיצרו את פרוטו שביל החלב וממשיכים להתגורר באזור המרכזי של שביל החלב.  

כעת, אסטרונומים מדווחים על גילוי של שני זרמים של כוכבים שנוצרה והתמזגה עם גרסה מוקדמת של שביל החלב שלנו בין 12 ל-13 מיליארד שנים, בערך בתקופה שבה הגלקסיות התפתחו בתחילת עולם. לשם כך שילבו החוקרים את נתוני גאיה עם ספקטרום כוכבים מפורט מה- סקר שמיים דיגיטליים של Sloan (DR17) וציינו שכוכבים צפופים סביב שני שילובים ספציפיים של אנרגיה ותנע זוויתי עבור טווח מסוים של כוכבים בעלי מתכת נמוכה. לשתי הקבוצות היה תנע זוויתי דומה לכוכבים שהיו חלק מגלקסיות נפרדות שהתמזגו עם שביל החלב. אולי, אבני הבניין המוקדמות ביותר של שביל החלב, החוקרים קראו להם שיווה ושאקטי על שם האלוהויות ההינדו. יתכן שקבוצות הכוכבים החדשות שהתגלו היו ראשונות להתמזג עם 'הלב הישן והעני' של שביל החלב שלנו והסיפור לקראת דרך גדולה גלקסיה התחיל. מחקרים עתידיים צריכים לאשר אם שיווה ושאקטי הם אכן חלק מהפרהיסטוריה של שביל החלב.  

מה יקרה לגלקסיה הביתית שלנו בעתיד?  

ההיסטוריה האבולוציונית של שביל החלב גדושה במיזוגים. האבל מֶרחָב תמונות טלסקופ מראות כי בעוד שישה מיליארד שנים, הגלקסיה הביתית שלנו תתמזג עם גלקסיית אנדרומדה השכנה הממוקמת במרחק של 2.5 מיליון שנות אור ותוליד גלקסיה חדשה. אנדרומדה תתנגש בשביל החלב במהירות של 250,000 קמ"ש בעוד כ-4 מיליארד שנים מהיום. ההתנגשות בין שתי הגלקסיות תימשך 2 מיליארד שנים ותוליד גלקסיה אליפטית משולבת.  

מערכת השמש וכדור הארץ ישרדו אך יהיו להן קואורדינטות חדשות שטח.  

*** 

הפניות:   

1. נאידו RP, ואח' 2021. שחזור המיזוג הגדול האחרון של שביל החלב עם סקר H3. The Astrophysical Journal, כרך 923, מספר 1. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac2d2d 

2. מלחאן ק., ואח' 2022. האטלס הדינמי העולמי של שביל החלב מיזוגים: אילוצים ממסלולים מבוססי Gaia EDR3 של צבירים כדוריים, זרמי כוכבים וגלקסיות לוויין. פורסם ב-17 בפברואר 2022. The Astrophysical Journal, כרך 926, מספר 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac4d2a 

3. מלחאן ק., וריקס ה.-ו., 2024. 'שבעה ושאקטי: שברים פרוטו-גלקטיים משוערים בשביל החלב הפנימי. כתב העת האסטרופיזי. פורסם ב-21 במרץ 2024. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/ad1885 

4. מכון מקס פלאנק לאסטרונומיה (MPIA). חדשות - חוקרים מזהים שניים מאבני הבניין המוקדמות ביותר של שביל החלב. זמין ב https://www.mpia.de/news/science/2024-05-shakti-shiva?c=5313826  
5. Schiavi R. et al 2021. מיזוג עתידי של שביל החלב עם גלקסיית אנדרומדה וגורל החורים השחורים הסופר-מאסיביים שלהם. הדפסה מוקדמת ב-arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2102.10938  

***