يُكمل النظام الشمسي دورة كاملة حول مركز درب التبانة كل 210 ملايين سنة. آخر مرة كنا فيها على هذا الجانب من المجرة كانت عندما كانت الديناصورات المبكرة تجوب الأرض. هذا الرقم، 243.72 كم/ث، أمكن تحسينه بفضل نجوم نادرة تندفع عبر المجرة مثل قذائف المدفع.
النجوم عالية السرعة هي مسابر تستكشف الحقل الثقالي للمجرة. تمتد مساراتها لعشرات الكيلو فراسخ فلكية، وهي تحس بأدق التموجات في الجهد الثقالي، وهي تموجات لا تصل إليها النجوم البطيئة في القرص. في هذا البحث الجديد، تم دمج ثلاث عينات من هذه الأجسام، وهي 1197 نجمًا من برامج LAMOST DR7 وGaia DR2 وDR3. لكل نجم، تم حساب السرعات الفراغية U وV وW في الإحداثيات المجرية، ثم تم بناء مجسم السرعات، وهو توزيع ثلاثي الأبعاد للسرعات يُظهر مدى سرعة تحرك النجوم في اتجاهات مختلفة.
ثوابت أورت هما رقمان يصفان كيفية دوران المجرة بشكل غير منتظم، حيث تتجاوز المناطق الداخلية المناطق الخارجية، ويمكن قياس هذا الإزاحة من خلال السرعات الشعاعية للنجوم. بالنسبة للعينات الثلاث، تم الحصول على قيم مختلفة بشكل ملحوظ. البرنامج الأول (591 نجمًا، مسافات 0.10–15.40 كيلو فرسخ فلكي) يعطي A = 15.427 ± 0.25 كم/ث/كيلو فرسخ فلكي و B = -21.095 ± 0.22 كم/ث/كيلو فرسخ فلكي. البرنامج الثاني (87 نجمًا، حتى 108.64 كيلو فرسخ فلكي) يعطي قيمًا منخفضة بشكل شاذ: A = 3.883 ± 0.51 و B = -11.029 ± 0.30. البرنامج الثالث (519 نجمًا، 0.29–16.44 كيلو فرسخ فلكي) يعطي A = 16.510 ± 0.25 و B = -21.227 ± 0.22. متوسط القيم عبر البرامج الثلاثة: A = 11.94 ± 0.29، B = -17.78 ± 0.24، والسرعة الزاوية |A-B| = 25.07 ± 5.01 كم/ث/كيلو فرسخ فلكي.
البرنامج الثاني، الذي يشمل النجوم الأكثر بعدًا، يخرج عن الصورة العامة. هذه النجوم على الأرجح قُذفت من مركز المجرة، ومسافاتها الكبيرة تُدخل أخطاء منهجية في اختلاف المنظر، وهي الإزاحات الزاوية التي تُستخدم لتحديد المسافات. مثل مترجم يشرد ذهنه عند كل حفيف في القاعة فيحول ساعة اجتماع إلى ساعتين، فإن اختلافات المنظر غير الدقيقة تشوه النتيجة. لكن البرنامجين الأول والثالث، على الرغم من الاختلاف في أصل النجوم، يعطيان قيمًا متسقة لـ A وB، قريبة من القيم المنشورة في الأدبيات. هذا يعني أنه يمكن استخدام النجوم عالية السرعة لدراسة الديناميكا المحلية للمجرة، بشرط اختيار الأجسام ذات اختلافات المنظر الموثوقة بعناية.
في المستقبل، ستسمح بيانات Gaia DR4 الجديدة ومسوح WEAVE و4MOST بتوسيع العينة والتحقق من كيفية تأثير أصل النجوم على المعاملات المُحددة. هذه المسابر تستكشف بالفعل الهالة المظلمة، وهي الكتلة غير المرئية التي تمنع المجرة من التمزق. كل نجم سريع هو تجربة صغيرة في الجاذبية أجرتها الطبيعة نفسها. وكلما زاد عدد هذه المسابر التي ندخلها في التحليل، أصبحت خريطة الحقل الثقالي لدرب التبانة أكثر دقة.
سرعة دوران المجرة عند مسافة الشمس، كما حُددت في هذه الدراسة (243.72 كم/ث)، تعني أن النظام الشمسي يكمل دورة كاملة حول مركز درب التبانة في حوالي 210 مليون سنة. آخر مرة كنا فيها على هذا الجانب من المجرة كانت عندما كانت الديناصورات المبكرة تجوب الأرض.