في الليالي الصافية، عندما يتعمق السماء في ظلام واسع وصبور، تظهر النجوم ثابتة في أماكنها، متناثرة مثل الفوانيس الهادئة عبر الفضاء. ومع ذلك، فإن المجرة دائمًا في حركة، بعيدًا عن السكون الذي نراه من الأرض. تسافر النجوم على طول مسارات غير مرئية، تدور حول مركز مجرة درب التبانة في رحلات تمتد على مدى مئات الملايين من السنين.
حتى الشمس، الضوء الثابت في مركز أيامنا، هي جزء من تلك المسيرة البطيئة.
لقد اشتبه الفلكيون منذ فترة طويلة في أن الشمس قد لا تكون قد بقيت حيث ولدت. مثل النجوم الأخرى داخل قرص درب التبانة، قد تكون قد انحرفت تدريجيًا عبر المجرة مع مرور الوقت، مدفوعة بالتفاعلات الجاذبية وأنماط حركة النجوم المتغيرة. لكن تتبع تلك التاريخ يتطلب نوعًا دقيقًا من المقارنة - واحدة تنظر ليس فقط إلى الشمس نفسها، ولكن إلى نجوم أخرى تشبهها.
تُعرف هذه النجوم بالتوائم الشمسية.
التوائم الشمسية هي نجوم نادرة تتطابق كتلتها وحرارتها وتركيبها الكيميائي بشكل وثيق مع تلك الخاصة بالشمس. بطرق عديدة، هي مرايا نجمية، متناثرة عبر المجرة لكنها تشترك في العديد من الخصائص الفيزيائية نفسها. من خلال دراستها، يحصل الفلكيون على وسيلة لوضع الشمس ضمن عائلة نجمية أوسع.
مؤخراً، حول الباحثون الذين يحللون بيانات من مهمة غايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية انتباههم إلى هؤلاء الأقارب النجميين. كانت غايا تقوم برسم مواقع وحركات وخصائص فيزيائية لما يقرب من ملياري نجم، مما أنشأ واحدًا من أكثر الكتالوجات تفصيلاً لمجرة درب التبانة تم تجميعه على الإطلاق. ضمن إصدار بياناتها الثالث الرئيسي، المعروف باسم غايا DR3، حدد العلماء عينة كبيرة من التوائم الشمسية التي يمكن فحص خصائصها بالتفصيل.
باستخدام مجموعة بيانات متخصصة تُدعى GSP-Spec، تمكن الباحثون من تقدير أعمار وتوقيعات كيميائية لهذه النجوم بدقة متزايدة.
تقدم العمر، بشكل خاص، دليلًا هادئًا على ماضي الشمس.
إذا تشكلت التوائم الشمسية في جميع أنحاء المجرة على مدى مليارات السنين، فإن توزيع أعمارها ومواقعها يمكن أن يكشف عن أنماط هجرة النجوم داخل درب التبانة. يبدو أن بعض النجوم تبقى بالقرب من أماكن ولادتها، بينما تتجول أخرى ببطء إلى الداخل أو الخارج عبر القرص المجري، مدفوعة بتفاعلات جاذبية مع الأذرع الحلزونية أو سحب الغاز أو تجمعات النجوم المجاورة.
من خلال فحص توزيع أعمار التوائم الشمسية في بيانات غايا، بدأ العلماء في رؤية أدلة على هذه العملية الهجرية.
تشير النتائج إلى أن النجوم المشابهة للشمس ليست محصورة في مناطق ضيقة من المجرة. بدلاً من ذلك، يبدو أنها متناثرة عبر مجموعة واسعة من المسافات المجريّة، مما يشير إلى أن العديد منها - بما في ذلك الشمس نفسها - قد سافرت بعيدًا عن المكان الذي تشكلت فيه لأول مرة.
في هذه الرؤية، قد لا تكون موضع الشمس الحالي على بعد 26,000 سنة ضوئية من مركز درب التبانة هو موطنها الأصلي.
على مدى مليارات السنين، قد تكون التأثيرات الجاذبية الدقيقة قد وجهت الشمس على طول مسار بطيء عبر القرص المجري. كانت العملية تدريجية تقريبًا وغير ملحوظة من أي لحظة واحدة في الزمن، لكنها كانت مستمرة بما يكفي لتحويل موقع النجم عبر المقاييس الكونية.
لذا، فإن دراسة التوائم الشمسية تصبح أكثر من مجرد كتالوج للنجوم المشابهة. إنها تصبح خريطة للحركة - واحدة تكشف كيف تتجول النجوم عبر المجرة على مدى فترات زمنية هائلة.
تواصل مهمة غايا توسيع تلك الخريطة.
من خلال دمج قياسات دقيقة لحركة النجوم مع بيانات طيفية مفصلة، يحصل الفلكيون على رؤى جديدة حول كيفية تطور مجرة درب التبانة. تقدم أنماط أعمار التوائم الشمسية، عند وضعها ضمن هذا الإطار الأوسع، أدلة دقيقة على أن هجرة النجوم قد تكون سمة شائعة من سمات الحياة المجريّة.
بهذا المعنى، قد تكون الشمس أقل ثباتًا مما تبدو من منظور الأرض.
إنها مسافر، تتحرك بهدوء عبر الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة، مصحوبة بعدد لا يحصى من النجوم الأخرى التي تتكشف رحلاتها عبر ملايين السنين.
تساهم التحليلات الأخيرة للتوائم الشمسية باستخدام بيانات غايا DR3 في الأبحاث المستمرة حول هيكل وتطور المجرة. يقول الفلكيون إن النتائج تدعم فكرة أن النجوم في درب التبانة يمكن أن تهاجر عبر مسافات كبيرة مع مرور الوقت، مما يوفر سياقًا جديدًا لفهم مكان تشكل الشمس وكيف وصلت إلى مدارها الحالي حول المركز المجري.
تنبيه بشأن الصور
الصور المرفقة بهذا المقال هي تمثيلات تم إنشاؤها بواسطة الذكاء الاصطناعي تم إنشاؤها لتوضيح الموضوع العلمي.
تحقق من المصدر
تظهر تغطية ومناقشة موثوقة تتعلق بهذا البحث في:
علم الفلك والفيزياء الفلكية Phys.org ScienceDaily Universe Today Space.com