Paukščių Tako ir Andromedos galaktikų susidūrimas: kas laukia po 4 mlrd. metų

Paukščių Tako ir Andromedos susidūrimas po ~4 mlrd. metų: sužinokite, kas laukia žvaigždžių, planetų ir mūsų galaktikos – moksliniai faktai, modeliai ir prognozės.

Pieno kelio ir Andromedos susidūrimas įvyks maždaug po keturių milijardų metų.

Andromedos galaktika artėja prie Pieno kelio maždaug 110 kilometrų per sekundę (68 mylių per sekundę) greičiu, kaip rodo jos mėlynasis poslinkis. Iki 2012 m. nebuvo žinoma, ar galimas susidūrimas tikrai įvyks, ar ne, nes jos tikrasis judėjimas buvo per mažas, kad jį būtų galima išmatuoti.

2012 m. mokslininkai padarė išvadą, kad toks susidūrimas tikrai įvyks. Jie naudojo "Hubble" kosminį teleskopą ir labai tiksliai stebėjo žvaigždžių judėjimą Andromedoje 2002-2010 metais. Andromedos tangentinis, arba šoninis, greitis Pieno kelio atžvilgiu buvo daug mažesnis už artėjimo greitį. Todėl manoma, kad ji susidurs su Pieno keliu maždaug po 4 mlrd. metų.

Tokie susidūrimai yra gana dažni. Pavyzdžiui, Andromeda praeityje susidūrė su bent viena kita galaktika. Kelios nykštukinės galaktikos, tokios kaip SagDEG, jau susiduria su Pieno keliu ir į jį įsilieja. Antenos galaktikos yra dviejų maždaug vienodų spiralinių galaktikų susidūrimo pavyzdys.

Kaip vyks susidūrimas ir kiek laiko tai truks?

Galaktikų susidūrimas nėra greitas, staigus smūgis — tai ilgas, kelių milijardų metų procesas. Pirmasis artimas priartėjimas numatomas maždaug po 4 mlrd. metų; per jį galaktikos susikeis gravitacinėmis jėgomis, formuodamos tidalinius uodegus (ištemptus žvaigždžių ir dujų „srautus“). Po pirmo prasilenkimo galaktikos gali tolti ir vėl susitraukti kelis kartus, kol galiausiai per keletą milijardų metų susilies į vieną didelę elipsinę galaktiką — dažnai vadinamą „Milkomeda“ arba „Milkdromeda“.

Ką tai reikš žvaigždėms, planetoms ir mūsų Saulės sistemai?

Tiesioginiai žvaigždžių susidūrimai yra itin reti. Net ir susitikus dviem milžiniškoms galaktikoms, atstumas tarp žvaigždžių yra toks didelis, kad tikimybė, jog dvi žvaigždės susidurs, yra praktiškai nulinė. Tačiau galaktikos gravitacinės jėgos gali pakeisti žvaigždžių orbitas: kai kurios žvaigždės gali būti išmestos į tolimas galaktikos sritis arba netgi išvirsti į tarpgalaktinį kosmosą.

Saulės sistemos likimas nėra garantuotas. Dauguma modeliavimo darbų rodo, kad mūsų Saulė greičiausiai išliks pirmautiniu žvaigždžių būriu, tačiau jos galaktinė orbita aplink centrą gali pasikeisti — ji gali priartėti arba nutolti nuo centro arba netgi būti išmesta. Be to, reikia atsižvelgti į tai, kad po ~5 mlrd. metų Saulė pati pasikeis (virstant raudonąja milžine), tad susidūrimas ir Saulės evoliucija sutaps laike, bet jų tarpusavio priežastinis ryšys nėra tiesioginis.

Kokia bus dujų vaidmuo ir ar padidės zvaigždžių formavimasis?

Susidūrimai dažnai sukelia intensyvų dujų kondensavimąies procesą ir žvaigždžių kūrimosi protrūkius. Jei Andromeda ir Pieno kelias turi pakankamai šalto dujų, artėjimas gali paskatinti žvaigždžių „sprogimus“ regionuose, kur dujos susitrenks ir suslėgs. Tačiau tiek Pieno kelias, tiek Andromeda turi ir senų, sausų regionų, todėl bendras poveikis bus kompleksinis ir priklausys nuo to, kiek liks šalto dujų laisvų per susidūrimo momentą.

Supermasyvios juodosios skylės ir kitas aktyvumas

Abiejų galaktikų centriniuose regionuose yra supermasyvios juodosios skylės. Susidūrimo metu dujų srautas gali nukreipti medžiagą prie centrų, aktyvindamas juodąsias skyles ir sukeldamas stiprią radiacijos emisiją (aktyvųjį galaktikos branduolį, AGN). Galiausiai dvi centrinės juodosios skylės gali susijungti į vieną dar masyvesnę, išskirdamos didelį kiekį gravitacinės spinduliuotės.

Kas tai reiškia stebėtojams šiandien ir kaip mes tai nustatėme?

Mokslininkai nustatė Andromedos judėjimą naudodami ilgalaikius tikslumo stebėjimus, tarp jų ir Hubble" kosminį teleskopą ir vėlesnius duomenis iš misijų kaip Gaia, kurie padėjo geriau įvertinti Andromedos tangentinį greitį. Šiais duomenimis nustatyta, kad Andromeda artėja beveik štaičia linija, todėl susidūrimo eiga yra beveik neišvengiama.

Stebimų pavyzdžių palyginimas

Astrofizikai lygina numatomą susidūrimą su kitomis pastebėtomis susiliejančiomis galaktikomis. Antenos galaktikos rodo, kaip susidūrimas gali suformuoti ilgus tidalinius uodegus ir intensyvų žvaigždžių formavimąsi. Pieno kelias ir Andromeda — nors ir skiriasi dydžiu ir struktūra — patirs panašius gravitatinius poveikius, tačiau galutinis rezultatas bus viena didelė, daugiau ar mažiau elipsinė galaktika.

Santrauka

• Laikas: pirmasis artimas priartėjimas maždaug po 4 mlrd. metų; visiškas susiliejimas į vieną galaktiką gali užtrukti dar kelis milijardus metų.
• Ką tai reikš Žemės mastu: tiesioginis pavojus mažai tikėtinas; galaktinės orbitos gali pasikeisti.
• Kas pasikeis galaktikos mastu: formuosis tidalinių uodegų struktūros, gali prasidėti žvaigždžių formavimosi protrūkiai, o supermasyvios juodosios skylės galų gale susijungs.
• Galutinis rezultatas: viena didelė elipsinė galaktika, dažnai vadinama „Milkomeda“.

Šis procesas — galaktikų evoliucijos dalis — suteikia vertingą galimybę suprasti, kaip sudėtingos gravitacinės sąveikos formuoja visatos architektūrą ir kaip atsiranda didelės galaktinės struktūros.

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kada įvyks Pieno kelio ir Andromedos susidūrimas?

Klausimas: Kaip greitai Andromeda artėja prie Pieno kelio?

K: Ar iki 2012 m. buvo žinoma, ar įvyks Pieno kelio ir Andromedos susidūrimas?

Klausimas: Kaip mokslininkai padarė išvadą, kad Pieno kelio ir Andromedos susidūrimas tikrai įvyks?

K: Ar Andromeda praeityje yra susidūrusi su kita galaktika?

K: Kas turėtų nutikti, kai Andromeda susidurs su Pieno keliu?

K: Ar galaktikų susidūrimai yra dažni?

Paieška pagal raidę