مدار منظومه شمسی در دل کهکشان راه شیری سال‌هاست که الگوی آرام و پایداری را نشان می‌دهد، اما داده‌های جدید نشان می‌دهد این ثبات ظاهری، پوششی بر آشوبی کیهانی است که میلیاردها سال پیش رخ داد. مطالعات اخیر حاکی از آن است که دیسک مارپیچی کهکشان ما در گذشته دور، به‌طور ناگهانی ۹۰ درجه چرخیده و این جابجایی عظیم، مسیر حرکت ستارگان و حتی خورشید را دگرگون کرده است.

رمزگشایی از هاله کندچرخ کهکشان

کهکشان‌های مارپیچی مانند کهکشان راه شیری از دو بخش ساختاری اصلی تشکیل شده‌اند: یک دیسک مسطح که بخش عمده ستارگان، گاز و سیاه‌چاله مرکزی را در خود جای داده و یک هاله پراکنده از ستارگان کهن‌تر که دیسک را احاطه کرده است. پیمایش فضایی گایا سازمان فضایی اروپا با ردیابی حرکات ستارگان هاله، با پدیده‌ای مرموز روبرو شد: این ستارگان نسبت به مواد موجود در دیسک اصلی، بسیار کندتر می‌چرخند. این ناهماهنگی چرخشی دهه‌هاست که اخترشناسان را به فکر فرو برده است.

نمای شماتیک از دیسک کهکشان راه شیری و هاله ستاره‌ای اطراف آن

شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای و راز چرخش ناگهانی

کیریل باتراکوف و تیم پژوهشی دانشگاه دارمورث با بهره‌گیری از مدل‌های ابررایانه‌ای، تکامل ۲۵ کهکشان مشابه راه شیری را در بستر میلیاردها سال شبیه‌سازی کردند. نتیجه این محاسبات پیچیده نشان داد که کهکشان‌هایی با هاله‌های کندچرخ، قطعاً در تاریخ خود دو رویداد ساختاری مهم را تجربه کرده‌اند: یکی برخورد مستقیم با کهکشان‌های دیگر و دیگری چرخش ناگهانی دیسک اصلی. شبیه‌سازی‌ها آشکار کردند که چرخش دیسک لزوماً همیشه با ادغام کهکشانی همراه نیست و مکانیزم‌های دیگری نیز می‌توانند این جابجایی محوری را رقم بزنند.

شبیه‌سازی رایانه‌ای از برخورد کهکشانی و تغییر چرخش دیسک

brord غول‌پیکر گایا-سوسیس-انسلادوس و تأثیر آن بر منظومه شمسی

شواهد رصدی تأیید می‌کند که راه شیری پیش‌تر با یک کهکشان کوتوله به نام گایا-سوسیس-انسلادوس که جرمی بیش از ۱۰ میلیارد جرم خورشیدی داشت، برخورد مستقیمی داشته است. این رویداد سهمگین بین ۸ تا ۱۱ میلیارد سال پیش رخ داد و ستارگان کهکشان مهاجم را به شکل رشته‌های کشیده و بیضی‌شکل درآورد که به تدریج جذب هاله کهکشان ما شدند. این ادغام عظیم مسئول بخش عمده‌ای از کندچرخشی هاله است، چرا که ستارگان مهاجم در مدارهایی بسیار کج نسبت به دیسک اصلی قرار گرفتند. در کنار این برخورد، چرخش ۹۰ درجه‌ای دیسک هم به همین ناهماهنگی چرخشی دامن زد؛ زمانی که دیسک می‌چرخد، هاله بلافاصله هم‌راستا نمی‌شود و ده‌ها میلیون سال زمان می‌برد تا سرعت چرخش خود را با وضعیت جدید تنظیم کند.

تصویر هنری از منظومه شمسی در میان بازوی مارپیچی کهکشان

آیا محل سکونت ما در فضا هرگز ثبات نداشته است؟

اگر این چرخش دیسک در طول عمر منظومه شمسی رخ داده باشد، تأثیرات آن مستقیماً بر مدار خورشید به دور مرکز کهکشان ملموس بوده است. باتراکوف توضیح می‌دهد که در دوران چرخش، مسیر حرکت اکثر ستارگان راه شیری با وضعیت امروزی تفاوت بنیادین داشت و جایگاه «پایدار» فعلی کهکشان در بستر زمان، آن‌قدرها هم ثابت نبوده است. چنین پویایی ساختاری دیدگاه ما را نسبت به تکامل کهکشان‌ها دگرگون می‌کند و نشان می‌دهد که می‌توان با تحلیل داده‌های امروزی، وقایع کیهانی میلیاردها سال پیش را با دقت بازمسازی کرد. پژوهش‌های آینده بر شناسایی دقیق‌ترین سناریوی محرک این چرخش و بررسی سازوکارهای فیزیکی آن متمرکز خواهد بود تا نقش کهکشان ما را در تاریخ کلان فضا به‌طور کامل روشن کند.