اكتشف علماء من قسم الفلك وعلوم الفضاء بمعهد العلوم الأساسية في جامعة إسطنبول بقايا أربع مجرات قزمة جديدة وعنقود نجمي كروي متفرق ابتلعتها مجرة درب التبانة في الماضي.
أُجريت الدراسة بقيادة الدكتور أولجاي بليفنه وطالب الدكتوراه فوركان أكبابا، بدعم من برنامج أطروحة الدكتوراه بوحدة تنسيق مشاريع البحث العلمي في جامعة إسطنبول ومشروع TÜBİTAK 1001. جمع الباحثون بيانات فوتومترية وفلكية وطيفية عالية الدقة من القمر الصناعي غايا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) والتلسكوبات الأرضية ضمن مشروع SDSS-V.
خمس بنى جديدة من FO1 إلى FO5
أُطلقت على البنى المكتشفة حديثًا أسماء FO1 وFO2 وFO3 وFO4 وFO5، المأخوذة من الحرفين الأولين من اسمي العائلة للباحثين. صُنفت أربع منها كبقايا مجرات قزمة، بينما صُنفت واحدة كعنقود نجمي كروي متفرق تم التعرف عليه بفضل الاختلافات في التركيب الكيميائي. بينما كان معروفًا في الأدبيات العلمية أكثر من 15 بنية مشابهة سابقًا، يرتفع العدد الإجمالي مع هذا الاكتشاف إلى أكثر من 19.
نُشرت الدراسة في مجلة "Publications of the Astronomical Society of the Pacific" (PASP) المرموقة في الفئة Q1 بعامل تأثير يبلغ 6.8.
طريقة التعلم الآلي والكيموديناميك
قال الدكتور بليفنه في تصريح لوكالة الأناضول إن الهدف الأساسي للبحث كان تتبع آثار المجرات القزمة التابعة التي اندمجت مع درب التبانة في الماضي عبر عمليات الاندماج. وشبه الطريقة المستخدمة بـ"تحليل الحمض النووي"، مضيفًا: "باستخدام تقنيات جديدة مثل التعلم الآلي وتحليل البيانات الضخمة، استخرجنا أربع بنى جديدة من بين بنى سبق دراستها ومعروفة جيدًا".
حددنا نجوم هذه البنى. أعدادها قليلة حاليًا ومتفرقة للغاية. يمكن رؤيتها أينما نظرت داخل المجرة. لكن بفضل التحليل المعمق، تمكنا من فهم أيها يرتبط ببعضه ومن أين أتت. سنسعى في المرحلة المقبلة للإجابة عن أسئلة مثل متى تصادمت، وكيف وصلت إلى هناك، وكيف كانت هذه المجرات القزمة في الأصل.
من جانبه، أوضح طالب الدكتوراه فوركان أكبابا أنهم عملوا على مجموعة بيانات ضخمة تغطي نحو مليون و400 ألف نجم من خلال دمج بيانات القمر الصناعي غايا وتلسكوبين من مشروع SDSS-V في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي.
"لم نقل للذكاء الاصطناعي: جد هذا"
شدد أكبابا على أن المرحلة الأكثر أهمية في الدراسة كانت نموذج التعلم الآلي المستخدم. وأوضح أن النموذج المُسمى "كيموديناميك"، الذي يدمج بيانات التركيب الكيميائي والتحليل الديناميكي، تمكن أولاً من اكتشاف 15 بنية معروفة سابقًا بنجاح ودون أي توجيه، ثم عثر على أربع بنى مختلفة غير مطابقة للأدبيات.
عملنا في الواقع مع نوعين من البيانات. من جهة درسنا التركيب الكيميائي للنجوم، ومن جهة أخرى أجرينا تحليلات ديناميكية. قدمنا هاتين المعلومتين كمدخلات لنموذج التعلم الآلي 'كيموديناميك'. لم نقل للذكاء الاصطناعي: 'جد هذا أو ذاك'. اكتشف أولاً من تلقاء نفسه 15 بنية، ثم عندما عثر على 4 بنى إضافية غير موجودة في الأدبيات أدركنا أنه اكتشاف.
أشار فريق البحث إلى أنه مع ورود بيانات رصد جديدة يمكن تحديد أعمار هذه البنى وزمن اندماجها مع المجرة وكتلها، ما سيوفر بيانات رصدية قيمة ستُستخدم في محاكاة تشكل المجرات. ومن المتوقع أن تسلط النتائج الضوء على تطور درب التبانة وعمليات تشكل المجرات بشكل عام.