Nočemo vas prestrašiti, vendar je naša Mlečna pot na trku z Andromedo, najbližjo našo spiralno galaksijo. V nekem obdobju v naslednjih nekaj milijardah let se bosta naša galaksija in Andromeda, ki sta tudi največji galaksiji v lokalni skupini, združili, kar bo povzročilo katastrofalne posledice.
Zvezde bodo vržene iz galaksije, druge pa bodo uničene, ko bodo strmoglavile v združujoče se supermasivne črne luknje. In občutljiva spiralna zgradba obeh galaksij bo uničena, ko postaneta enotna, velikanska eliptična galaksija. A kot se sliši kataklizmično, je tovrstni postopek pravzaprav naravni del evolucije galaktike.
Astronomi že nekaj časa vedo o tem bližajočem se trku. To temelji na smeri in hitrosti naše galaksije in Andromede. Še pomembneje pa je, da astronomi, ko pogledajo v vesolje, redno srečujejo trke v galaksiji.
Gravitacijski trki:
Galaksije se medsebojno gravitirajo in krožijo okoli skupnega središča. Interakcije med galaksijami so precej pogoste, zlasti med velikanskimi in satelitskimi galaksijami. To je pogosto posledica, da se galaksije pretakajo preblizu drug drugega, da bi gravitacija satelitske galaksije privabila eno od primarnih spiralnih ročic velikanske galaksije.
V drugih primerih lahko pot satelitske galaksije povzroči, da se seka z velikansko galaksijo. Trčenja lahko privedejo do združitev, ob predpostavki, da nobena galaksija nima dovolj zagon, da nadaljuje po trku. Če je ena od trkajočih galaksij veliko večja od druge, bo ostala večinoma nedotaknjena in ohranila obliko, medtem ko se bo manjša galaksija raztrgala in postala del večje galaksije.
Takšni trki so razmeroma pogosti, zato naj bi Andromeda v preteklosti trčila vsaj še eno galaksijo. Kar nekaj pritlikavih galaksij (na primer Strelična sferična galaksija Strelca) trenutno trči z Mlečno potjo in se z njo združuje.
Vendar pa je besedni trk nekoliko napačno naveden, saj izredno tanka porazdelitev snovi v galaksijah pomeni, da dejanski trki med zvezdami ali planeti niso zelo verjetni.
Trk med Andromedo in Mlečnim tokom:
Leta 1929 je Edwin Hubble razkril opazovalne dokaze, ki so pokazali, da se oddaljene galaksije oddaljujejo od Mlečne poti. Zaradi tega je ustvaril Hubblov zakon, ki pravi, da se oddaljenost in hitrost galaksije lahko določi z merjenjem rdečega premika - to je pojavov, ko se svetloba predmeta premika proti rdečemu koncu spektra, ko se odmika.
Vendar so spektrografske meritve, izvedene na svetlobi, ki prihaja iz Andromede, pokazale, da je njegova svetloba premaknjena proti modrem koncu spektra (aka. Blueshift). To je kazalo, da se Andromeda za razliko od večine galaksij, ki jih opažamo od zgodnjega 20. stoletja, premika proti nam.
Leta 2012 so raziskovalci ugotovili, da se bo trčenje med Mlečno potjo in galaksijo Andromeda zagotovo zgodilo, na podlagi podatkov o Hubblu, ki je sledil gibanjem Andromede od leta 2002 do 2010. Na podlagi meritev njegovega blueshift-a se ocenjuje, da se Andromeda približuje naša galaksija s hitrostjo približno 110 km / sekundo (68 mi / s).
S to hitrostjo bo verjetno Mlečna pot trčila v približno 4 milijarde letih. Te študije tudi kažejo, da bodo pri tem dogodku sodelovali tudi M33, trikotna galaksija - tretja največja in najsvetlejša galaksija lokalne skupine. Po vsej verjetnosti se bo končal v orbiti okoli Mlečne poti in Andromede, nato pa bo pozneje trčil v ostanek združitve.
Posledice:
V trčenju galaksij velike galaksije v celoti absorbirajo manjše galaksije, ki jih raztrgajo in vključijo svoje zvezde. Ko pa sta si galaksiji podobne velikosti - kot Mlečna pot in Andromeda - tesno srečanje v celoti uniči spiralno strukturo. Obe skupini zvezd sčasoma postaneta orjaška eliptična galaksija brez opazne spiralne strukture.
Takšne interakcije lahko sprožijo tudi majhno količino nastanka zvezd. Ko se galaksije trčijo, povzroči, da se ogromni oblaki vodika naberejo in stisnejo, kar lahko sproži niz gravitacijskih padcev. Trčenje galaksije povzroči tudi prezgodaj staranje galaksije, saj se večji del plina pretvori v zvezde.
Po tem obdobju divjanja zvezda galaksijem zmanjka goriva. Najmlajše vroče zvezde eksplodirajo kot supernove, preostale pa so starejše, hladnejše rdeče zvezde z veliko daljšo življenjsko dobo. Zato imajo velikanske eliptične galaksije, ki so rezultat trkov v galaksiji, toliko starih rdečih zvezd in zelo malo aktivne tvorbe zvezd.
Kljub Andromedini galaksiji, ki vsebuje okoli 1 trilijona zvezd, in Mlečni poti, ki vsebuje okoli 300 milijard, je možnost, da bi se dve zvezdici trčili, zanemarljiva zaradi velikih razdalj med njima. Vendar obe galaksiji vsebujeta osrednje supermasivne črne luknje, ki se bodo zbližale v bližini središča novo nastale galaksije.
Ta združitev črne luknje povzroči prenos orbitalne energije na zvezde, ki se bodo skozi milijone let premaknile na višje orbite. Ko dve črni luknji prideta v svetlobnem letu drug drugega, bosta oddajali gravitacijske valove, ki bodo sevali nadaljnjo orbitalno energijo, dokler se popolnoma ne združijo.
Plin, ki ga prevzame kombinirana črna luknja, bi lahko ustvaril svetlobni kvazar ali aktivno jedro, ki bi se oblikovalo v središču galaksije. In nazadnje, učinki združitve črne luknje bi lahko zvezde izgnali tudi iz večje galaksije, kar bi imelo za posledico hipervelocity lopovske zvezde, ki bi lahko s seboj nosile celo svoje planete.
Danes se razume, da so galaktični trki pogosta značilnost našega vesolja. Astronomija jih zdaj pogosto simulira v računalnikih, ki resnično simulirajo vpleteno fiziko - vključno z gravitacijskimi silami, pojavi odvajanja plina, nastajanjem zvezd in povratnimi informacijami.
In prepričajte se, da si oglejte ta videoposnetek bližajočega se galaktičnega trka z vljudnostjo NASE:
Za vesoljski časopis smo napisali veliko člankov o galaksijah. Tukaj je kaj je galaktični kanibalizem? Galaktični trki bi lahko izgnali nastajanje zvezd, nova izdaja Hubbla: dramatičen trk galaksije, navidezni galaktični razplet !, neizogibno je: Mlečna pot, Andromedina galaksija, ki se usmerja v trk, Kozmični trk: Naš najboljši pogled še od dveh oddaljenih galaksij, ki se združujejo, in določanje stopnje trka galaksije.
Če želite več informacij o galaksijah, si oglejte Hubblesiteove novice o Galaksijah in tukaj je Nasina znanstvena stran o galaksijah.
Posneli smo tudi epizodo Astronomy Cast o galaksijah - Epizoda 97: Galaksije.
Viri:
- Hubblesite - slike
- NASA - Mlečna pot Andromeda
- Wikipedija - trk Andromeda-Mlečna pot
- SDSS - Galaxy trki
