عندما تحرك الكريمة في القهوة أو الشاي ، هل تبقى الدوامة كما هي أو تتغير مع الدوران في الكوب؟ عندما تتشكل المجرات وتدور ، قد تتسبب الحركات والدوائر بالفعل في تحرك النجوم داخل المجرة. يعتقد اعتقاد علمي قديم أن النجوم تميل إلى التسكع في نفس الجزء العام من المجرة التي تكونت فيها في الأصل. لكن بعض علماء الفيزياء الفلكية تساءلوا مؤخرًا عما إذا كان ذلك صحيحًا ، والآن تظهر المحاكاة الجديدة أنه ، على الأقل في المجرات المشابهة لدرب التبانة الخاصة بنا ، يمكن لنجوم مثل الشمس أن تهاجر مسافات كبيرة. إذا كان هذا صحيحًا ، فقد يغير الفكرة برمتها أن هناك أجزاء من المجرات - "ما يسمى بالمناطق الصالحة للسكن" - والتي هي أكثر ملاءمة لدعم الحياة من المناطق الأخرى.
قال Rok RoÅ¡kar ، طالب الدكتوراه في علم الفلك في علم الفلك في "إن وجهة نظرنا لمدى المنطقة الصالحة للسكن تستند جزئيًا إلى فكرة أن بعض العناصر الكيميائية الضرورية للحياة متوفرة في بعض أجزاء قرص المجرة ولكن ليس في أجزاء أخرى". جامعة واشنطن. "إذا هاجرت النجوم ، فلن تكون تلك المنطقة مكانًا ثابتًا".
RoÅ¡kar هو المؤلف الرئيسي لورقة تصف نتائج عمليات المحاكاة ، التي نشرت في طبعة 10 سبتمبر من رسائل مجلة الفيزياء الفلكية. وقال إنه إذا لم تصمد فكرة المنطقة الصالحة للسكن ، فستغير فهم العلماء لأين وكيف يمكن أن تتطور الحياة في مجرة.
باستخدام أكثر من 100000 ساعة من وقت الكمبيوتر على مجموعة كمبيوتر UW وجهاز كمبيوتر فائق في جامعة تكساس ، أجرى العلماء محاكاة لتشكيل وتطور قرص مجرة من مادة كانت تلتف معًا بعد 4 مليارات سنة من الانفجار العظيم. شاهد فيديو محاكاة.
تبدأ المحاكاة بظروف قبل حوالي 9 مليارات سنة ، بعد أن اجتمعت المواد الخاصة بقرص مجرتنا إلى حد كبير ولكن تكوين القرص الفعلي لم يبدأ بعد. وضع العلماء المعلمات الأساسية لتقليد تطور درب التبانة إلى تلك النقطة ، ولكن بعد ذلك تركوا المجرة المحاكية تتطور من تلقاء نفسها.
إذا تم اعتراض نجم ، خلال مداره حول مركز المجرة ، بواسطة ذراع حلزوني للمجرة ، فقد افترض العلماء سابقًا أن مدار النجم سيصبح أكثر اختلاطًا بنفس الطريقة التي قد تصبح بها عجلة السيارة متذبذبة بعد أن تصطدم بالحفرة .
ومع ذلك ، في عمليات المحاكاة الجديدة ، قد تصبح مدارات بعض النجوم أكبر أو أصغر ولكنها لا تزال دائرية للغاية بعد ضرب الموجة الحلزونية الضخمة. تحتوي شمسنا على مدار دائري تقريبًا ، لذلك تعني النتائج أنه عندما تكونت قبل 4.59 مليار سنة (قبل حوالي 50 مليون سنة من الأرض) ، كان يمكن أن تكون أقرب أو أبعد من مركز المجرة ، بدلاً من منتصف الطريق نحو الحافة الخارجية حيث هي الآن.
تساعد النجوم المهاجرة أيضًا على تفسير مشكلة طويلة الأمد في المزيج الكيميائي للنجوم في حي نظامنا الشمسي ، والذي يُعرف منذ فترة طويلة بأنه أكثر اختلاطًا وتخفيفًا مما هو متوقع إذا أمضت النجوم حياتها كلها حيث ولدت. وقال الباحثون إنه من خلال جلب النجوم من مواقع انطلاق مختلفة للغاية ، أصبح حي الشمس مكانًا أكثر تنوعًا وإثارة للاهتمام.
تستند النتائج إلى عدد قليل من عمليات المحاكاة ، لكن العلماء يخططون لإجراء مجموعة من المحاكاة بخصائص فيزيائية مختلفة لتوليد أنواع مختلفة من أقراص المجرة ، ثم تحديد ما إذا كانت النجوم تظهر قدرة مماثلة على ترحيل مسافات كبيرة ضمن أنواع مختلفة من المجرات القرص.
المصدر: جامعة واشنطن
