పాలపుంత గురించి 오래된 రహస్యానికి సంభావ్య సమాధానం
పాలపుంత తన దూర గతంలో ఒక నాటకీయ పునర్వ్యవస్థీకరణను అనుభవించి ఉండొచ్చు, ఒక పెద్ద ఢీకొన్న తర్వాత దాని డిస్క్ 90 డిగ్రీలకంటే ఎక్కువగా తిరిగివుండొచ్చు. Durham Universityకు చెందిన ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు సమర్పించిన కొత్త పనిలో ఇదే ప్రధాన వాదన. వారు మన గెలాక్సీ చుట్టూ ఉన్న నక్షత్ర హాలో అంత నెమ్మదిగా ఎందుకు తిరుగుతుందో తెలుసుకోవడానికి సూపర్కంప్యూటర్ సిమ్యులేషన్లను ఉపయోగించారు.
ఈ ఆలోచన గమనించదగ్గది, ఎందుకంటే పాలపుంతను సాధారణంగా విశాల నిర్మాణం బ్రహ్మాండ కాలమంతా స్థిరంగా ఉన్న ఒక స్థిర సర్పిల్ వ్యవస్థగా ఊహిస్తారు. కొత్త పరిశోధన గెలాక్సీ చరిత్ర మరింత డైనమిక్గా ఉండి ఉండొచ్చని వాదిస్తోంది. ఈ ఫలితాలు నిలబడితే, ఆధునిక పరిశీలనల్లో కనిపించే ఒక విచిత్ర లక్షణాన్ని, పాలపుంత తొలిదశ నిర్మాణ సమయంలో జరిగిన హింసాత్మక సంఘటనతో కలిపి వివరించగలవు; ఆ సమయంలో చిన్న గెలాక్సీలతో జరిగిన విలీనాలు మనం నేడు చూస్తున్న వ్యవస్థను నిర్మించడంలో సహాయపడ్డాయి.
ఈ అధ్యయనం Birminghamలో జరిగిన Royal Astronomical Society యొక్క National Astronomy Meetingలో ప్రదర్శించబడింది. మన గెలాక్సీకి సంబంధించిన ఒక్క పునర్నిర్మిత చరిత్రపై మాత్రమే ఆధారపడకుండా, బృందం పాలపుంతలాంటి అనుకరణ గెలాక్సీల పెద్ద సముదాయాన్ని పరిశీలించి, పాలపుంత హాలో ప్రవర్తనను వివరించగల నమూనాలను గుర్తించింది.
సూచన సర్పిల్ డిస్క్కు అవతల ఉంది
పాలపుంతలోని ఎక్కువ నక్షత్రాలు సూర్యుడు కూడా ఉన్న పరిచితమైన చదునైన సర్పిల్ డిస్క్లో కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి. కానీ గెలాక్సీని చుట్టుముట్టిన మరింత పెద్దదైన, మరింత వ్యాపించిన నక్షత్ర హాలో ఉంది. ఈ హాలో ప్రధానంగా పాలపుంత ప్రధాన భాగంలో మొదట ఏర్పడని నక్షత్రాలతో నిండి ఉంటుంది. బదులుగా, వాటిలో చాలావి చిన్న గెలాక్సీలలో పుట్టి, తర్వాత విలీనాల ద్వారా వ్యవస్థలోకి లాగబడ్డాయి.
అందువల్ల హాలో ఒక రకమైన గెలాక్సీ నిర్మాణపు శిలాజ రికార్డుగా మారుతుంది. ప్రకాశవంతమైన డిస్క్ ప్రస్తుతం ఉన్న గురుత్వాకర్షణ నిర్మాణం ఆకారమిచ్చే కొనసాగుతున్న నిర్మాణం, చలనంతో ఆధిపత్యం పొందినదైనా, హాలో మునుపటి కలతల ఆధారాలను నిల్వచేస్తుంది. European Space Agency యొక్క Gaia mission నుండి వచ్చిన తాజా పరిశీలనలు పాలపుంత నక్షత్ర హాలో చాలా నెమ్మదిగా మాత్రమే తిరుగుతుందని చూపించాయి. ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు ఇది తెలుసు, కానీ కారణం మాత్రం స్పష్టంగా లేదు.
ఆ నెమ్మదైన భ్రమణం ఒక నిర్దిష్ట గత సంఘటనకు సంకేతమా అని పరీక్షించేందుకు Durham బృందం ముందుకెళ్లింది. వారు Auriga cosmological simulationsలోని 25 పాలపుంతలాంటి గెలాక్సీల చరిత్రలను విశ్లేషించి, అవి బిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు ఎలా అభివృద్ధి చెందాయో అనుసరించారు.
సిమ్యులేషన్లలో ఒక నమూనా బయటపడుతుంది
పరిశోధకుల ప్రకారం, అత్యంత నెమ్మదిగా తిరిగే నక్షత్ర హాలోలు కలిగిన గెలాక్సీలు రెండు లక్షణాలను పంచుకున్నాయి. మొదట, అవి మరొక గెలాక్సీతో పెద్ద ఎదురెదురు విలీనాన్ని అనుభవించాయి. రెండవది, వారు disk flip అని పరిశోధకులు పిలిచే దాన్ని అనుభవించాయి, అంటే కాలక్రమంలో గెలాక్సీ డిస్క్ దిశ 90 డిగ్రీలకంటే ఎక్కువగా మారింది.
ఈ జత ముఖ్యమైనది. పెద్ద విలీనం నక్షత్రాలను పునర్వ్యవస్థీకరించగలదు, కోణీయ సంకలనం మారుస్తుంది, ముందున్న నిర్మాణాన్ని భగ్నం చేయగలదు. కానీ ఈ పని సూచించేది ఏమిటంటే, అత్యంత స్పష్టమైన వ్యవస్థలు కేవలం పెద్ద ఢీకొన్నవే కాక, డిస్క్ దిశను మార్చగలంత మార్పును కలిగించినవని. ఆ సందర్భంలో, ముందటి పరస్పర చర్యలు మరియు లోపలికి వచ్చేవాటిలో హాలోలో చిక్కుకున్న నక్షత్రాలు, చివరి డిస్క్తో ఇకపై సరిగ్గా సరిపోని చలనాన్ని మోస్తాయి. దాని ఫలితం చాలా బలహీనమైన మొత్తం భ్రమణం గల హాలో కావచ్చు.
అందువల్ల, ఈ పరిశోధన పాలపుంత ప్రస్తుత హాలోకు ఒక సంభావ్య వివరణను అందిస్తోంది: గెలాక్సీ తన తొలిదశ నిర్మాణ సమయంలో ప్రత్యక్షమైన, కీలకమైన ఎదుర్కొలుపును ఎదుర్కొని, ఆ కలకలపు ముద్రను కలిగిన హాలోను కొనసాగిస్తూ కొత్త దిశలో స్థిరపడివుండొచ్చు.
సిద్ధాంతాన్ని Gaia-Enceladusతో కలపడం
మూల పదార్థం ఈ ఆలోచనను Gaia-Enceladus విలీనానికి చెందిన విస్తృత సందర్భంలో ఉంచుతుంది; ఇది ఇప్పటికే పాలపుంత తొలిదశ నిర్మాణ దశల్లో సుమారు 10 బిలియన్ సంవత్సరాల క్రితం జరిగిందని భావించే పెద్ద సంఘటన. Gaia డేటా ఒక ప్రాచీనంగా శోషించబడిన గెలాక్సీ కదలికలను సూచించే పెద్ద నక్షత్ర జనాభాను వెల్లడించడంతో, ఆ విలీనం పాలపుంత ఎదుగుదల కథలో అత్యంత ప్రసిద్ధ అధ్యాయాల్లో ఒకటిగా మారింది.
కొత్త వ్యాఖ్యానం కేవలం పాలపుంత మరొక గెలాక్సీతో విలీనం అయిందని మాత్రమే చెప్పదు. బదులుగా, అలాంటి విలీనం హాలోలో నక్షత్రాలను జోడించడం, గెలాక్సీ నిర్మాణాన్ని మందం చేయడం కంటే ఎక్కువ చేయగలదనే అవకాశాన్ని ముందుకు తెస్తుంది. అది మొత్తం డిస్క్ దిశను మార్చివుండొచ్చు. ఇది మరింత నాటకీయమైన వాదన, అలాగే ప్రజలు పాలపుంత వికాసాన్ని ఎలా ఊహిస్తారో మారుస్తుంది.
ఇది సరైనదైతే, ఒక గెలాక్సీ బిలియన్ల సంవత్సరాల పాటు తీవ్రమైన అంతర్గత పునర్వ్యవస్థీకరణకు సంబంధించిన ఆధారాలను ఒక స్పష్టమైన దృశ్య గాయంగా కాకుండా, ప్రకాశవంతమైన కేంద్ర డిస్క్కు దూరంగా ఉన్న నక్షత్రాల సూక్ష్మ సమూహ చలనంలో నిల్వ చేసుకోవచ్చని ఈ పని చూపిస్తుంది.
ఇది మన గెలాక్సీకి అవతల ఎందుకు ముఖ్యం
ఈ అధ్యయనం కేవలం పాలపుంత గురించి మాత్రమే కాదు. ఇది గెలాక్సీ చరిత్రలను చదవడానికి ఒక విస్తృత పద్ధతినీ సూచిస్తుంది. నెమ్మదిగా తిరిగే నక్షత్ర హాలోలు గతంలోని ఎదురెదురు విలీనాలు మరియు disk flips కు నమ్మదగిన సూచికలైతే, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఇతర సర్పిల్ గెలాక్సీల కోసం హాలో చలనాన్ని ఒక నిర్ధారణ సాధనంగా ఉపయోగించగలరు. హాలోలను కేవలం విస్తరించిన బయటి భాగాలుగా చూడడం బదులు, గెలాక్సీలు ఎలా కూడబడ్డాయి, ఆ ప్రక్రియలో అవి ఎంత తీవ్రంగా పునర్నిర్మించబడ్డాయి అన్నది పునర్నిర్మించడానికి అత్యంత వెల్లడించే భాగాల్లో ఒకటిగా అవి మారవచ్చు.
ఇది ప్రత్యేకంగా విలువైనది, ఎందుకంటే ప్రాచీన విలీనాల ప్రత్యక్ష ఆధారాలు బ్రహ్మాండ కాలప్రమాణాల్లో మసకబారవచ్చు లేదా అర్థం చేసుకోవడం కష్టమవచ్చు. ఒక డిస్క్ నేటి రోజున క్రమంగా కనిపించవచ్చు, కానీ దాని బయటి నక్షత్ర జనాభాలలో హింసాత్మక చరిత్రను ఇంకా మోసుకెళ్తుంది. కొత్త పని ఆ జనాభాలు కల్లోలం యొక్క కొలిచగల గుర్తులను నిల్వ ఉంచుతాయని వాదిస్తోంది.
ఇందులో ఒక భావనాత్మక లాభం కూడా ఉంది. గెలాక్సీల గురించి ప్రజాదరణ పొందిన వివరణలు సాధారణంగా సుందరమైన, దీర్ఘకాలిక నిర్మాణాన్ని 강조ిస్తాయి: సొగసైన సర్పిళ్లు, స్థిర భ్రమణాలు, అంచనా వేయగల కక్ష్యా నమూనాలు. కానీ వాస్తవంగా గెలాక్సీ నిర్మాణం అనేది కూడిక, కలత, పునరావృత గురుత్వాకర్షణ చర్చల ప్రక్రియ. మనలో ఉన్న దృష్టితో పాలపుంత ప్రశాంతంగా కనిపించవచ్చు, కానీ దాని ప్రస్తుత రూపం లోతైన బ్రహ్మాండ పునర్వ్యవస్థీకరణ ఫలితం కావచ్చు.
చర్చనీయాంశమైన ప్రభావంతో ప్రారంభ ఫలితం
మూల పదార్థంలో ఉన్న కనుగొనుగులు ఇంకా కాన్ఫరెన్స్-ప్రెజెంటేషన్ దశలో ఉన్నాయి, కాబట్టి వాటిని తుది మాటగా కాకుండా అభివృద్ధి చెందుతున్న శాస్త్రీయ ఫలితంగా చదవాలి. అయినప్పటికీ, ప్రతిపాదిత వివరణ గమనించదగ్గది; ఎందుకంటే ఇది నేరుగా ప్రస్తుతానికి కనిపించిన ఒక రహస్యాన్ని, అధిక-స్పష్టత సిమ్యులేషన్లలో కనిపించే పరీక్షించగల పరిణామ మార్గంతో అనుసంధానిస్తుంది.
అది ఈ అధ్యయనాన్ని ఊహాత్మక కథనానికి మించి తీసుకెళ్తుంది. ఇది విస్తృతంగా పాలపుంతను పోలిన అనేక సిమ్యులేటెడ్ గెలాక్సీల మధ్య పోలికపై ఆధారపడిన ఒక హైపోథెసిస్. భవిష్యత్తు పని ఆ నమూనా ఎంత బలంగా నిలబడుతుందో, Gaia మరియు ఇతర సర్వేల నుండి వచ్చిన పూర్తిస్థాయి పరిశీలనా పరిమితులతో అది ఎంతవరకు సరిపోతుందో నిర్ణయిస్తుంది.
ప్రస్తుతం, ఈ పరిశోధన ఒక ఆసక్తికరమైన కొత్త అవకాశాన్ని అందిస్తోంది: పాలపుంత చిన్న గెలాక్సీలను మింగి మాత్రమే పెరగలేదు. కనీసం ఒకసారి, అది అంత బలంగా ఢీకొనబడివుండొచ్చు, దాంతో దాని డిస్క్ దిశ తిప్పబడింది, మరియు నెమ్మదిగా తిరిగే నక్షత్ర హాలో ఒకటి మిగిలి, దాని తర్వాతి పరిణామాన్ని నేటికీ నమోదు చేస్తోంది.
ఈ వ్యాసం Phys.org రిపోర్టింగ్పై ఆధారపడింది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.
Originally published on phys.org