Astronomi že nekaj časa vedo, da bosta Mlečna pot in galaksije Andromeda trčila na nek prihodnji datum. Najboljše ugibanje za to srečanje je bilo od zdaj približno 3,75 milijarde let. Zdaj pa nova študija, ki temelji na podatkih Release 2 iz misije Gaia, ima nekaj jasnosti v tem prihodnjem trčenju.
Celotna slika trka je več kot le Mlečna pot in Andromeda (M31). Obe galaksiji sta del skupine galaksij, ki se imenuje Lokalna skupina, Lokalna skupina pa ima tretji velik član, trikotna galaksija (M33). Čeprav Lokalna skupina vsebuje druge galaksije, je večina omenjenih sestavnih delov omenjena. Od treh je Andromeda najbolj množična, Mlečna pot je druga najbolj množična, Trikotnik pa tretji.
Lokalno skupino sestavlja več kot 54 različnih galaksij, čeprav so večinoma pritlikave galaksije, gravitacijsko pritrjene na velike tri. Gravitacijsko središče skupine je nekje med Mlečno potjo in Andromedo.
Čeprav se že nekaj časa napoveduje trčenje, je še vedno veliko negotovosti. Vesoljski teleskop Hubble in drugi zemeljski merilniki, kot je zelo dolga osnovna linija (VLBA), so bili opazovalni dokazi za to trčenje. S temi podatki so astronomi lahko malo izvedeli o tem, kako so se orbite Andromede in Trikotnika s časom spremenile.
Andromeda in Trikotnik sta spiralni galaksiji, kot je Mlečna pot, in sta oddaljeni nekje med 2,5 in 3 milijoni svetlobnih let od nas. Prav tako so dovolj blizu, da potencialno medsebojno delujejo gravitacijsko, kar moti napovedi trka.
Tu nastopi misija Gaia, ki jo ima ESA.
“Morali smo raziskati premike galaksij v 3D, da razkrijemo, kako so se razvile in razvijale ter kaj ustvarja in vpliva na njihove lastnosti in vedenje.“
Vodja študije Roeland van der Marel, Znanstveni inštitut za vesoljski teleskop (STScI) Baltimore, ZDA.
“Morali smo raziskati premike galaksij v 3D, da razkrijemo, kako so se razvile in razvijale ter kaj ustvarja in vpliva na njihove lastnosti in vedenje,«Pravi glavni avtor Roeland van der Marel z Znanstvenega inštituta za vesoljski teleskop (STScI) v Baltimoru, ZDA. "To smo lahko storili z drugim paketom visokokakovostnih podatkov, ki jih je objavila Gaia.“
Misija Gaia izdeluje 3D zemljevid naše galaksije Mlečna pot, enako pa tudi za dele Lokalne skupine. Medtem ko nam 'območja, kot je Hubble, ostro prikazujejo ostale člane lokalne skupine, nam ne dajejo natančnih meritev položajev in premikov posameznih zvezd. To je poslanstvo Gaia
“Česali smo se s podatki Gaje, da bi prepoznali na tisoče posameznih zvezd v obeh galaksijah in preučili, kako so se te zvezde gibale znotraj svojih galaktičnih domov,«Dodaja soavtor Mark Fardal, tudi STScI. "Medtem ko želi Gaia predvsem preučevati Mlečno pot, je dovolj močna, da v bližnjih regijah, ki tvorijo zvezde, opazimo še posebej masivne in svetle zvezde - tudi v galaksijah zunaj naše.“
V preteklosti, ko so astronomi uporabljali Hubble in druge opazovalnice za preučevanje gibanj treh največjih članov Lokalne skupine, so našli dve možnosti. Ali je galaksija Triangulum na neverjetno dolgi šest milijard letni orbiti okoli Andromede, vendar je vanjo že padla v preteklosti, ali pa je trenutno na prvem padcu. Vsak scenarij odraža drugačno orbitalno pot in s tem različno zgodovino tvorbe in prihodnost vsake galaksije.
Toda zdaj je Gaia astronomom dala veliko več podatkov, s katerimi lahko sodelujejo. Ne samo, da razkriva, kako se galaksije gibljejo skozi vesolje, kaže tudi njihovo hitrost vrtenja. Podatki o hitrosti vrtenja so že dolgo hrepeneli, odkar so astronomi pred stotimi leti začeli preučevati nastajanje in razvoj galaksij, Gaia pa je končno posredovala.
“Končno je to storil opazovalni center kot Gaia.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Konstrukcija opazovanja je bila tako napredna kot Gaia,"Pravi Roeland. "Prvič smo izmerili, kako se M31 in M33 vrtita na nebu. Astronomi so včasih videli galaksije kot gručaste svetove, ki nikakor ne bi mogli biti ločeni 'otoki', zdaj pa vemo drugače. Minilo je 100 let in Gaia je končno izmerila resnično, drobno vrtilno hitrost naše najbližje velike galaktične sosede, M31. To nam bo pomagalo razumeti več o naravi galaksij.“
Raziskovalci, ki stojijo za študijo, so združili obstoječe podatke z novimi podatki iz Gaia Release 2, da bi ustvarili bolj natančno sliko, kako se Andromeda in Trikotnik gibljeta skozi vesolje. To so lahko projicirali v preteklost in prihodnost v milijarde let.
“Hitrosti, ki smo jih ugotovili, kažejo, da M33 ne more biti na dolgi orbiti okoli M31, "pravi soavtor Ekta Patel z univerze v Arizoni, ZDA. "Naši modeli soglasno pomenijo, da mora biti M33 že prvi padec na M31.“
Študija je razkrila tudi več, kaj vse se ponuja za Mlečno pot in Andromedo. Namesto trka (ki ga natančneje imenujemo interakcija plimovanja, ker nobene zvezde ali planeti verjetno ne bodo trčili), bo več poskočnega udarca. In namesto da se zgodi čez približno 3,75 milijarde let, bo to približno 4,5 milijarde let. Phew!
“Ta ugotovitev je ključna za naše razumevanje, kako se galaksije razvijajo in medsebojno vplivajo. "
Timo Prusti, znanstvenik projekta ESA Gaia
Novi dokument in novi podatki Gaia so tudi osvetlili, kako se oblikujejo in razvijajo galaksije, kot sta Andromeda in Triangulum.
“Ta ugotovitev je ključna za naše razumevanje, kako se galaksije razvijajo in medsebojno vplivajo. " pravi Timo Prusti, znanstvenik ESA Gaia Project. "Tako v M31 kot v M33 opazimo nenavadne lastnosti, kot so zviti viri in repi plina in zvezd. Če se galaksije še niso združile, jih sile ne bi mogle ustvariti med združitvijo. Morda so nastali z interakcijami z drugimi galaksijami ali s plinsko dinamiko znotraj samih galaksij.
Viri:
- Raziskovalni članek: Prvi Gaia Dinamika sistema Andromeda: pravilni premiki, orbite in vrtenje DR31 M31 in M33
- ESA sporočilo za javnost: GAIA ima novo hitrost za trčenje mlečne poti v Andromedo
- ESA misija GAIA
