محاكاة تعيد درب التبانة إلى طفولتها.. آلاف المجرات الصغيرة صنعت مجرتنا

لم تكن مجرة درب التبانة في طفولتها تشبه القرص الحلزوني الواسع الذي نراه اليوم، بل نشأت، وفقا لمحاكاة حاسوبية جديدة، من بيئة كونية مضطربة تعج بآلاف الأنظمة المجرية الصغيرة التي تفاعلت واندمجت تدريجيا خلال المليارات الأولى من عمر الكون.

وتوصل فريق بقيادة هارلي كاتز، الأستاذ المساعد في علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة شيكاغو، إلى هذه الصورة باستخدام مشروع المحاكاة "ميغاترون" ‏‏(MEGATRON)‏، الذي استغرق تشغيله نحو 3 سنوات على حواسيب فائقة. وعرض الباحثون نتائجه في 6 أوراق علمية نشرت في دورية "ذا أوبن جورنال أوف أستروفيزيكس" .

ويقول كاتز إن المحاكاة تتيح، للمرة الأولى، التنبؤ مباشرة بالشكل الذي ربما ظهرت به درب التبانة المبكرة أمام تلسكوبات مثل "هابل" و"جيمس ويب"، ما يسمح بمقارنة النماذج النظرية بالمجرات القديمة التي ترصدها التلسكوبات حاليا.

بدلا من افتراض أن درب التبانة بدأت جسما واحدا منتظما، تتبعت المحاكاة آلاف الأنظمة الأصغر التي تفاعلت واندفعت الغازات بينها ثم اندمج بعضها ببعض. وكانت تلك الأجرام شديدة التنوع؛ فبعضها شهد ولادة مكثفة للنجوم، وبعضها كان غنيا بالغاز، في حين توقفت أنظمة أخرى عن إنتاج النجوم أو كانت في طريقها إلى ذلك.

وأدخل العلماء في النموذج مجموعة واسعة من العمليات الفيزيائية، تشمل الجاذبية وديناميكا الغازات والإشعاع والكيمياء وتطور النجوم. ثم تركوا النموذج يتطور لمعرفة ما إذا كان قادرا على إنتاج خصائص تشبه ما يرصده العلماء في الكون القريب حاليا.

ومع مرور الزمن الكوني، أخذت البيئة المجزأة تصبح أكثر انتظاما، وساعدت عمليات الاندماج المتكررة وتدفق الغاز في بناء هياكل أكبر، وصولا إلى قرص مجري يشبه درب التبانة الحالية.