تكشف البيانات الجديدة الصادرة عن تلسكوب غايا الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) عن موجة ضخمة من التقلبات تمتد إلى الخارج من مركز درب التبانة. ويظهر هذا الاكتشاف أنه بالإضافة إلى الدوران المعروف وتشويه قرص درب التبانة، هناك تموجات واسعة النطاق في درب التبانة تشبه تموجات حصاة في الماء.
على مدى القرن الماضي أو نحو ذلك، قرر العلماء أن نجوم درب التبانة تدور حول مركزها. وسبق أن قامت مهمة غايا بقياس سرعة وحركة هذه النجوم. منذ خمسينيات القرن الماضي، ثبت أن قرص درب التبانة مشوه. وفي عام 2020، اكتشف جايا أيضًا أن القرص سوف يتأرجح بمرور الوقت مثل القمة. والآن، تظهر موجة جديدة من البيانات بوضوح أن هناك موجة تقود حركة النجوم في درب التبانة على بعد عشرات الآلاف من السنين الضوئية من الشمس. مثل التموجات التي تسببها الحصاة، يمتد هذا التموج المجري على مساحة كبيرة من القرص الخارجي لمجرة درب التبانة.
يظهر هذا التقلب في التصور: مواقع آلاف النجوم، المحددة باللونين الأحمر والأزرق، متراكبة على خريطة درب التبانة جايا. في "المنظر العلوي"، ينحني أحد جوانب قرص درب التبانة إلى الأعلى وينحني الجانب الآخر إلى الأسفل (تشوه القرص)، ويتم إبراز التقلبات المكتشفة حديثًا بواسطة مناطق حمراء (نجوم فوق القرص) ومناطق زرقاء (نجوم أسفل القرص). ويمكن لتلسكوب جايا الفضائي الحصول على موقع ثلاثي الأبعاد وسرعة النجوم بدقة لا مثيل لها، ورسم مثل هذه الخريطة البانورامية "الرؤية العلوية" و"الرؤية الجانبية" للعلماء. وتظهر البيانات أن هذا التقلب يؤثر على النجوم التي تبعد حوالي 30.000 إلى 65.000 سنة ضوئية عن مركز مجرة درب التبانة، بينما يبلغ عرض مجرة درب التبانة حوالي 100.000 سنة ضوئية.
تم اكتشاف هذا التقلب لأول مرة من قبل فريق بحث علمي بقيادة عالمة الفلك إلويزا بوجيو من المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء الفلكية (INAF). وقال إلويزا إن جايا لا يكشف فقط عن التوزيع المكاني ثلاثي الأبعاد للتقلبات، ولكنه يلتقط أيضًا التغيرات الديناميكية للنجوم في منطقة التقلبات. "الشيء الأكثر إثارة للدهشة هو أن بنية الموجة هذه ليست مرئية بوضوح في الفضاء فحسب، بل إن تحليل الحركة النجمية يُظهر أيضًا خصائص الموجة بشكل كامل."
وقام فريق البحث العلمي أيضًا بتحليل الحركة الرأسية للنجوم في المنظر الجانبي لمجرة درب التبانة، ووجدوا أن التقلبات في السرعة العمودية تتحول قليلاً إلى الجانب، وهي سمة التقلبات. قارن إلويزا هذه الظاهرة بأداء "الموجة البشرية" في الملعب: النطاق الزمني لدرب التبانة طويل للغاية، مثل مشهد موجة بشرية متجمدة. تشبه بعض مناطق النجم حشدًا واقفًا (المناطق الحمراء على الخريطة)، بينما تشبه المناطق التي تظهر أكبر حركة تصاعدية حشدًا على وشك الوقوف للترحيب بالموجة.
واستخدم الباحثون ملاحظات جايا للنجوم العملاقة الشابة والقيفاويات للكشف عن هذه الحركة. ويتغير سطوع هذه النجوم بشكل دوري ويمكن تتبعها بواسطة التلسكوبات الفضائية لمسافات طويلة. ونظرًا لأن النجوم الشابة والقيفاويات تتحرك مع التقلبات، يعتقد العلماء أن الغاز الموجود في قرص المجرة قد يشارك أيضًا في هذا التقلب واسع النطاق. ربما لا يزال النجوم الشباب يحتفظون بـ "ذاكرة" التقلبات الموروثة من غاز ولادتهم.
أما بالنسبة لأصل هذا التقلب المجري، فإن العلماء ليسوا متأكدين بعد. قد تكون الاصطدامات السابقة مع المجرات القزمة أحد التفسيرات، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البحث. ومن الجدير بالذكر أنه تم اكتشاف بنية موجية أصغر تسمى "موجة رادكليف" بالقرب من مجرة درب التبانة، والتي تبعد عن الشمس حوالي 500 سنة ضوئية وتمتد إلى 9000 سنة ضوئية. إلا أنه يختلف عن موقع "الموجة الكبيرة" المكتشفة هذه المرة، ولم يتم التحقق من الاتصال بعد.
ستوفر الجولة الرابعة من بيانات جايا معلومات أكثر دقة عن موقع النجوم وحركتها، وخاصة النجوم المتغيرة مثل المتغيرات القيفاوية، وستزود العلماء بخريطة أكثر اكتمالًا لمجرة درب التبانة، وتعزز استكشافنا وفهمنا لخصائص موطننا المجري.