Nie chcemy cię straszyć, ale nasza Droga Mleczna jest na kursie kolizyjnym z Andromedą, najbliższą galaktyką spiralną naszej. W pewnym momencie w ciągu najbliższych kilku miliardów lat nasza galaktyka i Andromeda - które również są dwiema największymi galaktykami w Grupie Lokalnej - połączą się, co będzie miało katastrofalne konsekwencje.
Gwiazdy zostaną wyrzucone z galaktyki, inne zostaną zniszczone, gdy uderzą w łączące się supermasywne czarne dziury. Delikatna spiralna struktura obu galaktyk zostanie zniszczona, gdy staną się pojedynczą, gigantyczną galaktyką eliptyczną. Ale choć brzmi to kataklizmicznie, tego rodzaju proces jest w rzeczywistości naturalną częścią ewolucji galaktycznej.
Astronomowie już od pewnego czasu wiedzą o zbliżającej się kolizji. Opiera się to na kierunku i prędkości naszej galaktyki i Andromedy. Ale co ważniejsze, kiedy astronomowie spoglądają na Wszechświat, widzą regularne zderzenia galaktyk.
Zderzenia grawitacyjne:
Galaktyki są utrzymywane razem przez wzajemną grawitację i orbitują wokół wspólnego centrum. Interakcje między galaktykami są dość powszechne, szczególnie między galaktykami gigantycznymi i satelitarnymi. Często jest to wynikiem galaktyk dryfujących zbyt blisko siebie, do tego stopnia, że grawitacja galaktyki satelitarnej przyciągnie jedno z głównych ramion spiralnych gigantycznej galaktyki.
W innych przypadkach ścieżka galaktyki satelitarnej może spowodować jej przecięcie z galaktyką gigantyczną. Zderzenia mogą prowadzić do fuzji, zakładając, że żadna galaktyka nie ma wystarczającego rozpędu, aby kontynuować po zderzeniu. Jeśli jedna z kolidujących galaktyk jest znacznie większa od drugiej, pozostanie w dużej mierze nienaruszona i zachowa swój kształt, podczas gdy mniejsza galaktyka zostanie rozebrana i stanie się częścią większej galaktyki.
Takie zderzenia są stosunkowo częste i uważa się, że Andromeda zderzyła się z co najmniej jedną inną galaktyką w przeszłości. Kilka galaktyk karłowatych (takich jak Sagittarius Dwarf Salloidal Galaxy) zderza się obecnie z Drogą Mleczną i łączy się z nią.
Jednak słowo „kolizja” jest trochę mylące, ponieważ niezwykle wątły rozkład materii w galaktykach oznacza, że rzeczywiste zderzenia między gwiazdami lub planetami są niezwykle mało prawdopodobne.
Zderzenie Andromedy – Drogi Mlecznej:
W 1929 roku Edwin Hubble ujawnił dowody obserwacyjne, które wykazały, że odległe galaktyki oddalają się od Drogi Mlecznej. Doprowadziło go to do stworzenia prawa Hubble'a, które stwierdza, że odległość i prędkość galaktyki można określić, mierząc przesunięcie ku czerwieni - tj. Zjawisko, w którym światło obiektu przesuwa się w kierunku czerwonego końca widma, gdy się oddala.
Jednak pomiary spektrograficzne przeprowadzone na świetle pochodzącym z Andromedy wykazały, że jego światło zostało przesunięte w kierunku niebieskiego końca spektrum (inaczej przesunięcie niebieskiego). Wskazuje to, że w przeciwieństwie do większości galaktyk obserwowanych od początku XX wieku, Andromeda zmierza w naszym kierunku.
W 2012 r. Naukowcy ustalili, że na pewno dojdzie do zderzenia Drogi Mlecznej z Galaktyką Andromedy, na podstawie danych Hubble'a, które śledziły ruchy Andromedy w latach 2002-2010. Na podstawie pomiarów przesunięcia niebieskiego szacuje się, że Andromeda się zbliża nasza galaktyka z prędkością około 110 km / s (68 mil / s).
W tym tempie najprawdopodobniej zderzy się z Drogą Mleczną za około 4 miliardy lat. Badania te sugerują również, że M33, Galaktyka Trójkąta - trzecia co do wielkości i najjaśniejsza galaktyka Grupy Lokalnej - również weźmie udział w tym wydarzeniu. Najprawdopodobniej wyląduje na orbicie wokół Drogi Mlecznej i Andromedy, a następnie zderzy się z resztką połączenia w późniejszym terminie.
Konsekwencje:
W zderzeniu galaktyki duże galaktyki całkowicie pochłaniają mniejsze galaktyki, rozrywając je i włączając w to gwiazdy. Ale kiedy galaktyki mają podobny rozmiar - jak Droga Mleczna i Andromeda - bliskie spotkanie całkowicie niszczy strukturę spiralną. Dwie grupy gwiazd w końcu stają się gigantyczną galaktyką eliptyczną bez dostrzegalnej struktury spiralnej.
Takie interakcje mogą również wyzwalać niewielką ilość formacji gwiazd. Kiedy galaktyki zderzają się, powoduje to gromadzenie się ogromnych chmur wodoru i ich kompresję, co może wywołać serię zapaści grawitacyjnych. Zderzenie galaktyki powoduje także przedwczesne starzenie się galaktyki, ponieważ znaczna część jej gazu jest przekształcana w gwiazdy.
Po tym okresie gwałtownego powstawania gwiazd galaktykom zabraknie paliwa. Najmłodsze najgorętsze gwiazdy detonują jako supernowe, a pozostały tylko starsze, chłodniejsze czerwone gwiazdy o znacznie dłuższym życiu. Właśnie dlatego gigantyczne galaktyki eliptyczne, będące wynikiem zderzeń galaktyk, mają tyle starych czerwonych gwiazd i bardzo mało aktywnych formacji gwiazd.
Pomimo galaktyki Andromedy zawierającej około 1 tryliona gwiazd i Drogi Mlecznej zawierającej około 300 miliardów, szansa na zderzenie nawet dwóch gwiazd jest znikoma ze względu na ogromne odległości między nimi. Jednak obie galaktyki zawierają centralne supermasywne czarne dziury, które zbiegną się w pobliżu centrum nowo powstałej galaktyki.
Połączenie czarnej dziury spowoduje przeniesienie energii orbitalnej na gwiazdy, które zostaną przeniesione na wyższe orbity w ciągu milionów lat. Kiedy dwie czarne dziury zbliżą się do siebie w roku świetlnym, wyemitują fale grawitacyjne, które będą promieniować dalszą energią orbitalną, aż do całkowitego połączenia.
Gaz pochłonięty przez połączoną czarną dziurę może stworzyć świetlisty kwazar lub aktywne jądro, tworząc się w centrum galaktyki. I na koniec, efekty połączenia czarnej dziury mogą również wyrzucić gwiazdy z większej galaktyki, powodując łobuzerskie gwiazdy o nadpobudliwości, które mogłyby nawet przenosić ze sobą swoje planety.
Dziś rozumie się, że zderzenia galaktyczne są wspólną cechą naszego Wszechświata. Astronomia obecnie często symuluje je na komputerach, które realistycznie symulują zaangażowaną fizykę - w tym siły grawitacji, zjawiska rozpraszania gazu, powstawanie gwiazd i sprzężenie zwrotne.
I koniecznie sprawdź ten film o zbliżającej się kolizji galaktycznej, dzięki uprzejmości NASA:
Napisaliśmy wiele artykułów o galaktykach dla czasopisma Space Magazine. Oto, czym jest galaktyczny kanibalizm ?, Uwaga! Zderzenia galaktyczne mogą zgasić formację gwiezdną, nowe wydanie Hubble'a: dramatyczna kolizja galaktyki, wirtualne zderzenie galaktyczne !, to nieuniknione: droga mleczna, galaktyka Andromedy zmierza do kolizji, kolizja kosmiczna: nasz najlepszy widok na jak dotąd połączenie dwóch odległych galaktyk, oraz Określanie współczynnika zderzeń galaktyk.
Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji o galaktykach, zapoznaj się z aktualnościami na temat galaktyk Hubblesite, a tutaj jest strona naukowa NASA na temat galaktyk.
Nagraliśmy także odcinek Astronomy Cast o galaktykach - Episode 97: Galaxies.
Źródła:
- Hubblesite - obrazy
- NASA - Droga Mleczna Andromeda
- Wikipedia - Zderzenie Andromedy z Drogą Mleczną
- SDSS - zderzenia Galaxy
