Nu vrem să vă speriem, dar calea noastră lactuală este în curs de coliziune cu Andromeda, cea mai apropiată galaxie spirală de a noastră. La un moment dat în următorii câteva miliarde de ani, galaxia noastră și Andromeda - care se întâmplă să fie și cele mai mari două galaxii din Grupul Local - vor veni împreună și cu consecințe catastrofale.
Stelele vor fi aruncate din galaxie, altele vor fi distruse în timp ce se prăbușesc în găurile negre supermase. Și structura spirală delicată a ambelor galaxii va fi distrusă, deoarece acestea devin o singură galaxie gigantică, eliptică. Dar pe cât de cataclismic pare acest lucru, acest fel de proces este de fapt o parte naturală a evoluției galactice.
Astronomii știu despre această coliziune iminentă de ceva timp. Aceasta se bazează pe direcția și viteza galaxiei noastre și a Andromedei. Dar, mai important, când astronomii privesc Universul, ei văd în mod regulat ciocniri de galaxie.
Coliziuni gravitaționale:
Galaxiile sunt ținute împreună de gravitația reciprocă și orbita în jurul unui centru comun. Interacțiunile dintre galaxii sunt destul de frecvente, în special între galaxiile gigant și satelit. Acesta este adesea rezultatul unei galaxii în derivă prea aproape una de alta, până la punctul în care gravitația galaxiei satelite va atrage una dintre brațele spirale primare ale galaxiei gigantice.
În alte cazuri, calea galaxiei satelite poate face ca aceasta să se intersecteze cu galaxia gigantică. Coliziunile pot duce la fuziuni, presupunând că niciuna dintre galaxii nu are suficient impuls pentru a continua drumul după ce a avut loc coliziunea. Dacă una dintre galaxiile care se ciocnesc este mult mai mare decât cealaltă, ea va rămâne în mare parte intactă și își va păstra forma, în timp ce galaxia mai mică va fi dezbrăcată și va deveni parte a galaxiei mai mari.
Astfel de coliziuni sunt relativ frecvente și se crede că Andromeda a intrat în coliziune cu cel puțin o altă galaxie în trecut. Mai multe galaxii pitice (cum ar fi Galaxia sferoidală pitică Sagetator) se ciocnesc în prezent cu Calea Lactee și se contopesc cu ea.
Cu toate acestea, cuvântul coliziune este un pic greșit, deoarece distribuția extrem de tenuoasă a materiei în galaxii înseamnă că ciocnirile reale între stele sau planete sunt extrem de puțin probabile.
Coliziunea calatoriei Andromeda - Lactee:
În 1929, Edwin Hubble a dezvăluit dovezi observaționale care arătau că galaxiile îndepărtate se îndepărtau de Calea Lactee. Acest lucru l-a determinat să creeze Legea lui Hubble, care prevede că distanța și viteza unei galaxii pot fi determinate prin măsurarea schimbării roșii a acesteia - adică un fenomen în care lumina unui obiect este deplasată spre capătul roșu al spectrului atunci când se îndepărtează.
Cu toate acestea, măsurările spectrografice efectuate pe lumina provenită de la Andromeda au arătat că lumina acesteia a fost deplasată spre capătul albastru al spectrului (de asemenea, blueshift). Acest lucru a indicat că spre deosebire de majoritatea galaxiilor observate de la începutul secolului XX, Andromeda se îndreaptă spre noi.
În 2012, cercetătorii au stabilit că o coliziune între Calea Lactee și Galaxia Andromeda era sigur să se întâmple, pe baza datelor Hubble care au urmărit mișcările Andromedei din 2002 până în 2010. Pe baza măsurătorilor schimbărilor sale, se estimează că Andromeda se apropie. galaxia noastră cu o viteză de aproximativ 110 km / secundă (68 mi / s).
În acest ritm, probabil că se va ciocni cu Calea Lactee peste 4 miliarde de ani. Aceste studii sugerează, de asemenea, că M33, Galaxia Triangulum - a treia cea mai mare și mai strălucitoare galaxie a grupului local - va participa și la acest eveniment. După toate probabilitățile, acesta va ajunge pe orbită în jurul Calea Lactee și Andromeda, apoi se va ciocni cu rămășița de fuziune la o dată ulterioară.
Consecințe:
Într-o coliziune de galaxii, galaxiile mari absorb galaxii mai mici în întregime, rupându-le și încorporându-și stelele. Dar când galaxiile au dimensiuni similare - ca Calea Lactee și Andromeda - întâlnirea strânsă distruge în întregime structura spirală. Cele două grupuri de stele devin în cele din urmă o galaxie eliptică uriașă fără nicio structură spirală discernibilă.
Astfel de interacțiuni pot declanșa, de asemenea, o cantitate mică de formare de stele. Când galaxiile se ciocnesc, determină colectarea de nori vaste de hidrogen și să se comprimeze, ceea ce poate declanșa o serie de colaps gravitațional. O coliziune a galaxiei determină, de asemenea, ca o galaxie să îmbătrânească prematur, deoarece o mare parte din gazul său este transformat în stele.
După această perioadă de formare a stelelor, galaxiile rămân fără combustibil. Cele mai tinere stele detonează ca supernove și toate cele rămase sunt stelele roșii mai vechi, mai reci, cu vieți mult mai lungi. Acesta este motivul pentru care galaxii gigantice eliptice, rezultatele coliziunilor galaxiei, au atât de multe stele roșii vechi și foarte puține formări de stele active.
În ciuda Galaxy Andromeda care conține aproximativ 1 trilion de stele și Calea Lactee care conține aproximativ 300 de miliarde, șansa ca chiar și două stele să se ciocnească sunt neglijabile din cauza distanțelor uriașe dintre ele. Cu toate acestea, ambele galaxii conțin găuri negre supermassive centrale, care vor converge aproape de centrul galaxiei nou formate.
Această fuziune a găurilor negre va face ca energia orbitală să fie transferată către stele, care va fi mutată pe orbitele mai mari pe parcursul a milioane de ani. Când cele două găuri negre vin într-un an lumină unul de altul, ele vor emite unde gravitaționale care vor radia energie orbitală suplimentară, până se vor contopi complet.
Gazul preluat de gaura neagră combinată ar putea crea un quasar luminos sau un nucleu activ care să se formeze în centrul galaxiei. Și, în cele din urmă, efectele unei fuziuni cu o gaură neagră ar putea de asemenea să scoată stele din galaxia mai mare, ceea ce duce la stele de hipervelocitate care pot chiar să ducă planetele cu ele.
Astăzi, se înțelege că coliziunile galactice sunt o caracteristică comună în Universul nostru. Astronomia acum le simulează frecvent pe computere, care simulează în mod realist fizica implicată - inclusiv forțele gravitaționale, fenomenele de disipare a gazelor, formarea stelelor și feedback-ul.
Și asigurați-vă că vedeți acest videoclip despre iminentul coliziune galactică, prin amabilitatea NASA:
Am scris multe articole despre galaxii pentru Space Magazine. Iată ce este canibalismul galactic? Coliziuni galactice ar putea scăpa de formarea stelelor, noua versiune Hubble: ciocnire a galaxiei dramatice, o distrugere virtuală galactică! și Determinarea ratei de coliziune a galaxiei.
Dacă doriți mai multe informații despre galaxii, consultați comunicatele de știri ale lui Hubblesite despre galaxii și aici este pagina știință NASA despre galaxii.
De asemenea, am înregistrat un episod din Astronomy Cast despre galaxii - Episodul 97: Galaxii.
surse:
- Hubblesite - Imagini
- NASA - Andromeda Calea Lactee
- Wikipedia - Coliziunea Andromeda-Calea Lactee
- SDSS - Galaxy Colisions
