Trk Mlečne ceste in Andromede: združitev čez približno 4 milijarde let

Do trka med Mlečno cesto in Andromedo bo prišlo čez približno štiri milijarde let.

Galaksija Andromeda se približuje Mlečni cesti s hitrostjo približno 110 kilometrov na sekundo (68 milj/s), kar kaže njen modri premik. Do leta 2012 ni bilo znano, ali bo do morebitnega trka zagotovo prišlo ali ne, saj je bil njen lastni gib premajhen, da bi ga lahko izmerili.

Leta 2012 so raziskovalci ugotovili, da se bo trk zagotovo zgodil. S Hubblovim vesoljskim teleskopom so med letoma 2002 in 2010 zelo natančno spremljali gibanje zvezd v Andromedi. Andromedina tangencialna ali bočna hitrost glede na Mlečno cesto je bila veliko manjša od hitrosti približevanja. Zato se pričakuje, da bo čez približno 4 milijarde let trčila z Mlečno cesto.

Takšni trki so razmeroma pogosti. Andromeda je na primer v preteklosti že trčila z vsaj eno drugo galaksijo. Več pritlikavih galaksij, kot je SagDEG, že trka z Mlečno cesto in se z njo združuje. Galaksiji Antennae sta primer trka dveh približno enakih spiralnih galaksij.

Kaj se pričakuje med združitvijo

Trk med Mlečno cesto in Andromedo ne bo podoben trkom trdih predmetov — razmik med zvezdami je prevelik, da bi bilo običajno do neposrednih trkov zvezd. Namesto tega bodo delovali gravitacijski vplivi, ki bodo preoblikovali obe galaksiji:

• Prvi bližnji prelet: prvo zelo tesno srečanje bo približno čez 4 milijarde let. Galaksiji se bosta prepletli, med njima bodo nastale dolge plimske repi in mostovi iz zvezd in plina.
• Več prehodov: po prvem preletu se lahko galaksiji dvakrat ali večkrat sestopita in odleti, preden se povsem združita. Končna koalescenca (eden sam, eliptičen ostanek) se lahko zgodi šele milijarde let pozneje.
• Valovi zvezdne tvorbe: stisnjen plin bo sprožil večje nastajanje novih zvezd (zvezdni roj), kar bo lahko za krajši čas povečalo svetlost nekaterih regij.
• Interakcija centralnih supermasivnih črnih lukenj: središči obeh galaksij vsebujeta supermasivne črne luknje, ki se bosta sčasoma približali in združili — to lahko sproži aktivno jedro galaksije in oddaja gravitacijske valove ob končni združitvi.

Kaj to pomeni za Sončni sistem in Zemljo?

Najpogostejše vprašanje je, ali bo Sonce ali Zemlja neposredno prizadeto. Verjetnost, da se bo Sonce trčilo z drugo zvezdo, je izjemno majhna. Vplivi bodo predvsem gravitacijski:

• Orbita Sonca okoli središča Mlečne ceste se lahko spremeni; Sonce lahko ostane v novem, razširjenem ostanku ali pa ga gravitacijske motnje potisnejo v bolj oddaljeno halo galaksije.
• Zemlja kot fizična planeta verjetno ne bo neposredno uničena zaradi samega trka, a dolgoročne spremembe orbite ali neposredni učinki razvoja Sonca (v rdečem orjaku čez približno 5 milijard let) imajo večji vpliv na življenjske razmere kot galaktična združitev.
• Povečanje števila supernov zaradi povečane zvezdne tvorbe lahko začasno spremeni okolje, vendar so takšni učinki za življenje na mikro-makro ravni kompleksni in odvisni od bližine dogodkov.

Dokazi in metode za napoved

Napoved trka temelji na več vrstah opazovanj in fizikalnih modelih:

• Radialna hitrost: Andromeda ima modri premik (približno 110 km/s), kar pomeni, da se približuje Mlečni cesti — to se meri z Dopplerjevim premikom spektralnih linij.
• Lastni gib (tangencialna hitrost): merjenja gibanja zvezd s Hubblovim vesoljskim teleskopom so pokazala, da je bočna hitrost majhna, kar povečuje verjetnost trka. Pričakovan natančnejši vpogled daje tudi misija Gaia, ki natančno meri premike zvezd v naši galaksiji in okolici.
• Numerične simulacije: z računalniškimi N-telesnimi in hidrodinamičnimi simulacijami astronomi modelirajo potek združitve in napovedujejo strukture, kot so repi, mostovi in končni izdelek (eliptična galaksija).

Izid združitve — "Milkomeda"

Končni rezultat združitve pogosto imenujejo "Milkomeda" ali "Milkomed" — velika eliptična galaksija, ki bo nastala iz zlitja spiralnih struktur Mlečne ceste in Andromede. Ta nova galaksija bo imela drugačno zgradbo (manj opaznih spiralnih rokavov), povečano centralno gostoto in verjetno eno združeno supermasivno črno luknjo v središču.

Precedenti in primeri

V vesolju so številni primeri galaktičnih združitev, ki nam pomagajo razumeti ta proces. V originalnem besedilu so navedeni primeri, kot so Galaksiji Antennae — par, kjer vidimo izrazite plimske repi in aktivno zvezdno tvorbo — ter primeri pritlikavih galaksij, ki že združujejo z Mlečno cesto (pritlikavih galaksij, kot je SagDEG).

Zaključek

Trk Mlečne ceste in Andromede je skoraj zagotovo realen in bo vnesel velike spremembe v strukturo in dinamično življenje naše galaksije, vendar neposredni uničujoči učinki na posamezne zvezde ali planetarne sisteme so zelo malo verjetni. Dogodek bo fascinanten za astronomijo, saj bo spremljan val zvezdne tvorbe, spremembe galaktičnega okolja in končna združitev supermasivnih črnih lukenj — vse to pa bo potekalo na časovnih lestvicah, ki jih merimo v milijardah let.

Vprašanja in odgovori

V: Kdaj bo prišlo do trka med Mlečno cesto in Andromedo?

V: Kako hitro se Andromeda približuje Mlečni cesti?

V: Ali je bilo pred letom 2012 znano, ali bo prišlo do trka med galaksijo in Andromedo?

V: Kako so raziskovalci ugotovili, da se bo trk med Galaksijo in Andromedo zagotovo zgodil?

V: Ali je Andromeda v preteklosti že trčila z drugo galaksijo?

V: Kaj se bo predvidoma zgodilo, ko bo Andromeda trčila z Mlečno cesto?

V: Ali so trki med galaksijami pogosti?

Išči po črki