אם חשבתם ששביל החלב היא דוגמה מייצגת לגלקסיות ספירליות, כדאי שתחשבו שוב. מסתבר שהגלקסיה שלנו מוזרה למדי, ושימוש בה כמודל להתפתחות גלקסיות דומות עשוי להטעות. מחקרים אחרונים מצביעים על כך שמשהו חריג במיוחד מתרחש בכל הנוגע לגלקסיות הלוויין של שביל החלב – אותן גלקסיות קטנות המקיפות את שלנו.
סקר רחב היקף בשם SAGA (Satellite Around Galactic Analogs) ניסה להבין האם לשביל החלב יש מערכת לוויינית טיפוסית או כזו שהיא יוצאת דופן בקנה מידה קוסמי. הסקר בחן 101 גלקסיות ספירליות הדומות לשביל החלב ואת 378 גלקסיות הלוויין המקיפות אותן. מכיוון שהגלקסיות הקטנות הללו קלושות מאד, קשה לזהות אותן, אך גילוין עשוי לספק תובנות חשובות על הילת החומר האפל – החומר המסתורי שממלא את היקום ומעצב את התפתחות הגלקסיות.
"יש סיבה שאף אחד לא ניסה את זה מעולם", אמרה בהצהרה פרופ' ריסה וכסלר (Risa Wechsler) מאוניברסיטת סטנפורד. "זה פרויקט שאפתני ביותר. היינו צריכים להשתמש בטכניקות חכמות כדי להפריד את 378 הגלקסיות הלווייניות מאלפי עצמים אחרים ברקע. זו ממש מחט בערימת שחת".
שביל החלב מוקפת בלוויינים גלקטיים רבים, אך רק ארבעה מהם תואמים את קריטריוני הסקר. הבולטים שבהם הם ענני מגלן הגדול והקטן (LMC ו-SMC) – גלקסיות לוויין הנראות אפילו בעין בלתי מזוינת בחצי הכדור הדרומי. אך מה שמעניין הוא שכמות הלוויינים של שביל החלב נמוכה מהמצופה.
על פי מחקר SAGA, מספר הלוויינים סביב כל אחת מהגלקסיות שנבדקו נע בין 13 לבין 0, כך ששביל החלב נמצא בטווח הסביר. עם זאת, כאשר בוחנים גלקסיות עם לוויינים גדולים כמו ענני מגלן, מסתבר ששביל החלב בפועל נמצא בחסר – כלומר, יש לו פחות לוויינים משמעותיים מהצפוי בהשוואה לגלקסיות אחרות.
אם זה לא מספיק, מחקר נוסף מצא כי לווייני שביל החלב כמעט שלא יוצרים כוכבים, בניגוד למגמה הנראית בגלקסיות הלוויין שנבחנו בסקר. ברוב הגלקסיות, כל הלוויינים יוצרים כוכבים, אך בשביל החלב רק ה-LMC וה-SMC עושים זאת. מדוע זה קורה?
אחת האפשרויות היא שהתופעה קשורה לאינטראקציה הכבידתית בין לווייני שביל החלב. ענני מגלן נכנסו יחסית לאחרונה לשדה הכבידתי של הגלקסיה שלנו, וזה עשוי להיות הגורם להיווצרות כוכבים חדשה בהן. אך לוויינים קטנים וקדומים יותר איבדו את יכולתם ליצור כוכבים מסיבה שטרם הובהרה.
"עכשיו יש לנו חידה קוסמית", אמרה וכסלר. "מה בגלקסיית שביל החלב גרם ללוויינים הקטנים שלה להפסיק לייצר כוכבים? אולי, בניגוד לגלקסיות אחרות, שביל החלב מכילה שילוב ייחודי של לוויינים: חלקם ותיקים וכבר לא יוצרים כוכבים, וחלקם – כמו ענני מגלן – הם לוויינים חדשים שממשיכים לייצר כוכבים".
המחקר מצא כי גלקסיות לווייניות הקרובות יותר לגלקסיות הגדולות נוטות ליצור פחות כוכבים, דבר שעשוי להעיד על השפעה כבידתית חזקה יותר שמדכאת היווצרות כוכבים בגלקסיות קטנות. אולם, לשביל החלב יש התנהגות חריגה ביחס לממצאים, מה שמרמז כי איננו מבינים עדיין לחלוטין את הקשר בין הילות החומר האפל לבין היווצרות גלקסיות.
"כעת ברור שאיננו יכולים להסתמך רק על שביל החלב כדי לפתח מודלים קוסמולוגיים של היווצרות גלקסיות", אמרה וכסלר, שהיא גם פרופסור לפיזיקת חלקיקים ואסטרופיזיקה במעבדת ההאצה הלאומית SLAC. "עלינו להסתכל על כלל ההתפלגות של גלקסיות דומות ברחבי היקום כדי להבין באמת כיצד הן מתפתחות".
שביל החלב היא לא גלקסיה טיפוסית, ולכן מחקרים המבוססים עליה בלבד עלולים לתת תמונה מעוותת של התפתחות גלקסיות ביקום. ממצאיו של מחקר SAGA מראים כי לשביל החלב יש פחות לוויינים גדולים מהצפוי, רוב לווייניה לא יוצרים כוכבים, בניגוד לרוב הגלקסיות שנחקרו וייתכן שהשפעת החומר האפל מסבירה את התופעה, אך עדיין ישנם גורמים לא ידועים.
המחקר הזה הוא רק ההתחלה של הבנה רחבה יותר על תפקיד החומר האפל, האינטראקציות בין גלקסיות, והדרך שבה גלקסיות כמונו נוצרות ומתפתחות. אם חשבנו ששביל החלב היא דוגמה טובה לכלל היקום – אולי הגיע הזמן לחשב מסלול מחדש.
מקורות:
קטעים מהמחקר- The SAGA Survey. III. A Census of 101 Satellite Systems around Milky Way–mass Galaxies מאת American Astronomical Society.
קטעים מ- The Milky Way Is An Absolute Weirdo Among Its Peers מאת IFLScience מאת: Dr. Alfredo Carpineti.
קטעים מ- The Milky Way represents an outlier among similar galaxies, universe survey data shows מאת Stanford Report מאת: Mark Shwartz.
Comments