Mlečna cesta in Andromeda: Ali se bo usodni trk zgodil?

Na prvi pogled se zdi skoraj gotovo, da sta ti dve galaksiji, ki sta oddaljeni približno 2,5 milijona svetlobnih let, na neizogibni poti trčenja. Mlečna cesta in Andromeda se premikata druga proti drugi s hitrostjo približno 360.000 km/h (100 km/s). Vendar pa naš del vesolja, znan kot Lokalna skupina, vključuje 100 znanih manjših galaksij. 

Ekipa astronomov je preučila nekatere največje med njimi, vključno z Velikim Magellanovim oblakom (LMC) in M33 (galaksijo Trikotnik), da bi ocenila, kolikšen vpliv bi lahko imele te galaksije na prihodnost Mlečne ceste v naslednjih 10 milijardah let.Po tem, ko so vključili gravitacijski vpliv galaksij v Lokalni skupini in izvedli 100.000 simulacij z uporabo novih podatkov teleskopov Hubble in Gaia, so znanstveniki ugotovili, da obstaja približno 50-odstotna možnost, da se bosta Mlečna cesta in Andromeda trčili v naslednjih 10 milijardah let. 

Obstaja le približno 2-odstotna možnost, da se bo trk zgodil v 4 do 5 milijardah let, kot so domnevali prej, v skladu s študijo, objavljeno v reviji Nature Astronomy.

Po mnenju avtorjev študije bi trk med Mlečno cesto in Andromedo uničil obe galaksiji in ju sčasoma spremenil v eno samo podolgovato galaksijo brez spiralne strukture. "Trki galaksij lahko povzročijo 'kozmični ognjemet', ko se plin usmeri proti središču in napaja črno luknjo, ki nato oddaja ogromne količine sevanja, preden snov nepovratno pade vanjo," je dejal soavtor študije Carlos Frenk, profesor na Univerzi Durham v Angliji."Do zdaj smo mislili, da je to točno usoda naše Mlečne ceste," je dejal Frenk. "Zdaj vemo, da obstaja velika verjetnost, da se tej grozljivi usodi izognemo."

Vendar avtorji študije opozarjajo, da številni neznani dejavniki otežujejo napovedovanje končne usode naše galaksije. Frenk poudarja tudi, da obstaja večja verjetnost, da bo Mlečna cesta v naslednjih dveh milijardah let trčila v Veliki Magellanov oblak, kar bi lahko temeljito spremenilo strukturo galaksije.

Veliki Magellanov oblak kroži okoli Mlečne ceste, medtem ko je M33 satelit Andromede.Čeprav ima veliki oblak le 15 % mase Mlečne ceste, je ekipa ugotovila, da njen gravitacijski vpliv – ki deluje pravokotno na Andromedo – tako močno spremeni gibanje Mlečne ceste, da zmanjša verjetnost trka z Andromedo. Enako velja za M33."Dodatna masa Andromedinega satelita M33 vleče Mlečno cesto nekoliko bolj k sebi," je dejal glavni avtor študije, dr. Till Sawala, astronom na Univerzi v Helsinkih. "Vendar pa tudi pokažemo, da LMC vleče Mlečno cesto iz njene orbite in stran od Andromede. To ne pomeni, da nas bo LMC rešil pred trkom, vendar ga nekoliko zmanjša."

Prejšnje študije so uporabile najverjetnejše vrednosti za številne neznanke, kot so trenutni položaji, gibanje in mase galaksij v Lokalni skupini. V novi študiji je ekipa upoštevala 22 različnih spremenljivk, ki bi lahko vplivale na izid."Izvedli smo na tisoče simulacij, da bi vključili vse negotovosti v opazovanja," je dejal Sawala. "Ker vsaka spremenljivka nosi svoje napake, to povzroči znatno negotovost v izidu, kar nas vodi do sklepa, da je možnost neposrednega trka v naslednjih 10 milijardah let le 50 odstotkov."

V nekaj več kot polovici simulacij, ki napovedujejo dogodke čez 8 do 10 milijard let, bi se Mlečna cesta in Andromeda najprej srečali druga z drugo, nato pa se obrnili nazaj in izgubili orbitalno energijo, na koncu pa bi se združili v eno samo galaksijo. Začetna bližnja srečanja med galaktičnima ovojnicama – ogromnimi oblaki plina – bi sčasoma privedla do trka."Takšen trk bi verjetno sprožil intenzivno nastajanje zvezd, ki bi mu sledilo intenzivno sevanje eksplodirajočih mladih zvezd in aktivirana supermasivna črna luknja, po kateri bi se nastajanje zvezd popolnoma ustavilo," je dejal Sawala. "Nekaj milijard let pozneje bi izginile vse sledi nekdanje Rimske ceste in Andromede, ostala pa bi velika eliptična galaksija brez izrazite strukture."

V preostalih simulacijah sta se galaksiji srečali brez večje interakcije.

Geraint Lewis, profesor astrofizike na Univerzi v Sydneyju, je dejal, da so rezultati, ki kažejo gravitacijski vpliv M33 in LMC, zanimivi. Pred tem je preučeval morebitni trk Andromede in Rimske ceste."Ne moremo zagotovo vedeti, ali se bo trku lahko izognilo, vendar je jasno, da zgodba o neizogibnem uničenju Andromede in Rimske ceste ni tako gotova, kot smo mislili prej," je dejal Lewis. "Toda tudi če ne pride do neposrednega trka, bodo gravitacijske sile, ki jih bosta galaksii izvajali druga na drugo, verjetno močno poškodovale obe."

Čeprav je upoštevanje gravitacijskih učinkov LMC pomembno, je najpomembnejši vidik nove študije obravnavanje negotovosti, je dejal Scott Lucchini, podoktorski sodelavec na Inštitutu za teorijo in računanje v Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziko."V tem primeru so vzorčili vse neznanke, povezane s položaji, hitrostmi in masami galaksij, da bi dobili relativne verjetnosti različnih scenarijev," je Lucchini zapisal v elektronskem sporočilu. "To nam resnično daje popolno sliko možnih izidov."

"Galaksije so kompleksni sistemi – njihove oblike se lahko popačijo, njihove interakcije lahko spremenijo njihove orbite in lahko na različne načine izgubijo maso. Takšna kompleksnost otežuje dolgoročne napovedi," je dodal Lucchini. To v bistvu pomeni, kot pišejo avtorji študije, da je usoda Mlečne ceste popolnoma odprta.

Vendar pa bi lahko nove meritve vesoljskega teleskopa Gaia, predvidene za poletje 2026, še dodatno zmanjšale negotovosti glede hitrosti in smeri gibanja Andromede, je dejal Sawala.

Raziskovalci menijo, da bi lahko imela usoda Sonca večji vpliv na prihodnost Zemlje kot gibanje galaksij.Naše Sonce je staro 4,5 milijarde let. Ko bo čez približno 5 milijard let začela umirati, se bo po podatkih Nase napihnila v rdečega velikana, ki bo pogoltnil Merkur, Venero in morda Zemljo."Kratek odgovor je, da je konec Sonca za naš planet veliko hujši kot trk z Andromedo," je dejal Sawala. "Čeprav bi trk pomenil konec naše galaksije, ne bi nujno pomenil konca Sonca ali Zemlje. Naše raziskave tudi kažejo, da so bile prejšnje študije, ki so trdile, da lahko natančno napovedujejo usodo sončnega sistema po združitvi, prezgodnje. Na splošno so trki zvezd in planetov med galaktičnimi združitvami izjemno redki. In čeprav je konec Sonca gotov, naše delo kaže, da konec galaksije ni."

Čeprav ekipa ni podrobno modelirala združitve LMC in Mlečne ceste, so ugotovili, da obstaja praktična gotovost, da se bosta galaksiji združili v naslednjih dveh milijardah let, kar podpirajo tudi prejšnje raziskave. Vendar pa bodo učinki takšne združitve verjetno manjši od morebitne združitve z Andromedo."Ta združitev ne bo uničila naše galaksije, ampak jo bo temeljito spremenila – zlasti bo vplivala na našo osrednjo supermasivno črno luknjo in galaktični halo," je zapisal Frenk, ki je bil tudi soavtor članka o morebitni združitvi iz leta 2019.

Vir: index.hr