לגלקסיית שביל החלב יש גיאומטריה ייחודית מאוד: דיסקה מסתובבת מוטבעת בתוך הילה כדורית. אוכלוסיות הדיסקה וההילה נבדלות בשכיחות היסודות הכבדים, בגיל הכוכבים ובמסלולי הכוכבים. גיאומטריה זו, והתפלגות הגיל והיסודות המתכתיים הם רק חלק מן הרמזים המספרים לנו כיצד נוצרה גלקסיית שביל החלב. כדי להבין את התפתחות הגלקסיה שלנו, האסטרונומים בוחנים תרחישי היווצרות שמטרתם להסביר את כל הפרטים הללו. הראיות הנאספות הן עקיפות מאחר שהאירועים שבהם מדובר התרחשו לפני זמן רב, לכן, ניתן לפרש את העדויות בדרכים שונות, כך שהשאלה כיצד נוצרו גלקסיות היא עדיין נושא למחקר פעיל.
באדיבות NASA
סיפורה של הגלקסיה שלנו החל לפני 12 עד 13 מיליארד שנה. כ- 500,000 שנה לאחר המפץ הגדול, החלה להיווצר חוסר אחידות קלה בצפיפות החומר ביקום, שהובילה להתמוטטות לתוך מבנים בקני-מידה שונים. החומר האפל שיצר את הילות של הגלקסיות וצבירי הגלקסיות התמוטט תחילה, וכוח הכבידה שלו יצר סדר בחומר הרגיל. ברוב המקרים, גושי החומר המתמוטט באזורים שונים ביקום, יצרו גלקסיות קטנות הדומות אולי לגלקסיות הלא סדירות של ימינו. במשך הזמן, כוח הכבידה משך כמה מהגלקסיות הקטנות האלה זו לזו, תוך בניית מערכות ההולכות וגדלות כמו הגלקסיה שלנו. התחברות זו של גלקסיות קטנות יותר לגלקסיות גדולות הינו תהליך חשוב בבניית הגלקסיות שאנו רואים כיום. עם זאת, החומר בכמה גלקסיות כנראה קרס במהירות רבה יותר בראשית היקום. התהליך הכולל שבו תחילה נוצרים גופים קטנים ולאחר מכן הם מצטברים לגופים גדולים יותר נקרא מבנה הייררכי.
כדי לקבל מבנה הדומה שביל החלב שלנו, נדרשות כמויות גדולות של גז בכל שלבי התפתחותו. בתהליך הקריסה הגז צריך להישאר קר יחסית כדי לשמור סיבוב שיטתי. ידוע כי בעקבות התנגשות של שתי גלקסיות קטנות, ניתן לקבל ספירלה אחת גדולה יותר, אם מתקיימים תנאי התחלה מתאימים. היות וישנן גלקסיות קטנות רבות ביחס גלקסיות גדולות, הרי שגלקסיה יכולה לצמוח על ידי מיזוגים של גלקסיות קטנות יותר. תהליך זה התרחש בתדירות גבוהה יותר לפני מיליארדי שנים, כאשר היקום היה קטן יותר והמרחק בין הגלקסיות היה קטן יותר. הצטברות איטית של מסה באמצעות מיזוגים מסבירה מאפיינים רבים של הגלקסיה שלנו. מיד בתחילת התהליך, זרם מתמיד של ענני גז ואבק הצטבר סביב הגלקסיות, הדבר מסביר כיצד גם לאחר היווצרות הכוכבים עדיין לא נצרך כל חומר הגלם בשביל החלב. בעזרת תהליך זה ניתן להסביר את מגוון הגילאים של צבירים כדוריים ואת החישוב "לאחור" של מסלול היווצרותן של מערכות רבות בגלקסיה. חלק מאוספי הכוכבים הצפופים נוצרו בהילות של גלקסיות קטנות יותר בזמנים שונים בהיסטוריה של היקום, כאשר שביל החלב שלנו קיבץ גלקסיות שכאלה, הצבירים הכדוריים הצטרפו להילה בגלקסיה שלנו, אך הם שומרים על כיוון המסלול הראשוני שלהם, תוך שמירה על מגוון גילאים.
באדיבות pixabay
התנע הזוויתי של הגלקסיה אחראי על יצירת המבנה השטוח של דיסק במרכז הגלקסיה. הדיסק מכיל את גרעין הגלקסיה וסביבו הילה כדורית, הדיסק גם מכיל את עיקר הגז והאבק של הגלקסיה, בדומה לכדור בצק של פיצה שנזרק לאוויר ומסתובב, כשהבצק נעשה שטוח תוך כדי הסחרור. סקרים זיהו חצי תריסר גלקסיות ננסיות שנופלות לתוך הדיסק המסתובב של גלקסיית שביל החלב, או שהתמזגו עמו לאחרונה. כך שאנו יודעים שתהליך המיזוג נמשך, אם כי בקצב איטי יותר. סימולציות מחשב משחקות תפקיד חשוב בהצגת הסבירות של התרחיש שהוביל להיווצרות וצמיחה של שביל החלב.
Author: Chris Impey