Δεν θέλουμε να τρομάξουμε εσάς, αλλά τους δικούς μας Γαλαξίας βρίσκεται σε πορεία σύγκρουσης με Ανδρομέδα , ο πλησιέστερος σπειροειδής γαλαξίας στον δικό μας. Κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια των επόμενων δισεκατομμυρίων ετών, ο γαλαξίας μας και η Ανδρομέδα – που είναι επίσης οι δύο μεγαλύτεροι γαλαξίες του Τοπική Ομάδα – πρόκειται να ενωθούν, και με καταστροφικές συνέπειες.
Τα αστέρια θα πεταχτούν έξω από τον γαλαξία, άλλα θα καταστραφούν καθώς πέφτουν στον γαλαξία συγχωνεύοντας υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες . Και η λεπτή σπειροειδής δομή και των δύο γαλαξιών θα καταστραφεί καθώς θα γίνουν ένας ενιαίος, γιγάντιος, ελλειπτικός γαλαξίας. Αλλά όσο κατακλυσμικό κι αν ακούγεται αυτό, αυτού του είδους η διαδικασία είναι στην πραγματικότητα ένα φυσικό μέρος της γαλαξιακής εξέλιξης.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν για αυτή την επικείμενη σύγκρουση εδώ και αρκετό καιρό. Αυτό βασίζεται στην κατεύθυνση και την ταχύτητα του γαλαξία μας και της Ανδρομέδας. Αλλά το πιο σημαντικό, όταν οι αστρονόμοι κοιτάζουν έξω στο Σύμπαν, βλέπουν συγκρούσεις γαλαξιών να συμβαίνουν σε τακτική βάση.
Οι γαλαξίες Antennae, ένα ζευγάρι αλληλεπιδρώντων γαλαξιών που βρίσκονται 45 – 65 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Πίστωση: Hubble / ESA
Βαρυτικές συγκρούσεις:
Οι γαλαξίες συγκρατούνται μαζί με την αμοιβαία βαρύτητα και περιφέρονται γύρω από ένα κοινό κέντρο. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ γαλαξιών είναι αρκετά συχνές, ειδικά μεταξύ γιγάντιων και δορυφορικών γαλαξιών. Αυτό είναι συχνά το αποτέλεσμα ενός γαλαξία που παρασύρεται πολύ κοντά ο ένας στον άλλο, στο σημείο όπου η βαρύτητα του δορυφορικού γαλαξία θα προσελκύσει έναν από τους κύριους σπειροειδείς βραχίονες του γιγάντιου γαλαξία.
Σε άλλες περιπτώσεις, η διαδρομή του δορυφορικού γαλαξία μπορεί να τον κάνει να διασταυρωθεί με τον γιγάντιο γαλαξία. Οι συγκρούσεις μπορεί να οδηγήσουν σε συγχωνεύσεις, υποθέτοντας ότι κανένας από τους γαλαξίες δεν έχει αρκετή ορμή για να συνεχίσει να λειτουργεί μετά τη σύγκρουση. Εάν ένας από τους συγκρουόμενους γαλαξίες είναι πολύ μεγαλύτερος από τον άλλο, θα παραμείνει σε μεγάλο βαθμό άθικτος και θα διατηρήσει το σχήμα του, ενώ ο μικρότερος γαλαξίας θα απογυμνωθεί και θα γίνει μέρος του μεγαλύτερου γαλαξία.
Τέτοιες συγκρούσεις είναι σχετικά συχνές και η Ανδρομέδα πιστεύεται ότι συγκρούστηκε με τουλάχιστον έναν άλλο γαλαξία στο παρελθόν. Αρκετοί νάνοι γαλαξίες (όπως ο Τοξότης Νάνος Σφαιροειδής Γαλαξίας ) επί του παρόντος συγκρούονται με τον Γαλαξία και συγχωνεύονται μαζί του.
Ωστόσο, η λέξη σύγκρουση είναι λίγο λανθασμένη, καθώς η εξαιρετικά αδύναμη κατανομή της ύλης στους γαλαξίες σημαίνει ότι οι πραγματικές συγκρούσεις μεταξύ αστέρων ή πλανητών είναι εξαιρετικά απίθανο.
Εικόνα που ελήφθη από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το τηλεσκόπιο Keck-II, που δείχνει μια σύγκρουση που έλαβε χώρα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Πίστωση: ESO/NASA/ESA/W. M. Keck Observatory
Σύγκρουση Ανδρομέδας – Γαλαξίας:
Το 1929, ο Έντουιν Χαμπλ αποκάλυψε παρατηρητικές αποδείξεις που έδειχναν ότι οι μακρινοί γαλαξίες απομακρύνονταν από τον Γαλαξία. Αυτό τον οδήγησε στη δημιουργία Νόμος του Χαμπλ , το οποίο δηλώνει ότι η απόσταση και η ταχύτητα ενός γαλαξία μπορούν να προσδιοριστούν μετρώντας την ερυθρή μετατόπισή του - δηλαδή ένα φαινόμενο όπου το φως ενός αντικειμένου μετατοπίζεται προς το κόκκινο άκρο του φάσματος όταν απομακρύνεται.
Ωστόσο, οι φασματοσκοπικές μετρήσεις που έγιναν στο φως που προερχόταν από την Ανδρομέδα έδειξαν ότι το φως του μετατοπίστηκε προς το μπλε άκρο του φάσματος (γνωστός και ως blueshift). Αυτό έδειξε ότι σε αντίθεση με τους περισσότερους γαλαξίες που έχουν παρατηρηθεί από τις αρχές του 20ου αιώνα, η Ανδρομέδα κινείται προς εμάς.
Το 2012, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια σύγκρουση μεταξύ του Γαλαξία και του Γαλαξία της Ανδρομέδας ήταν βέβαιο ότι θα συμβεί, με βάση Δεδομένα Hubble που παρακολουθούσε τις κινήσεις της Ανδρομέδας από το 2002 έως το 2010. Με βάση τις μετρήσεις της μπλε μετατόπισής της, εκτιμάται ότι η Ανδρομέδα πλησιάζει τον γαλαξία μας με ταχύτητα περίπου 110 km/sec (68 mi/s).
Με αυτόν τον ρυθμό, πιθανότατα θα συγκρουστεί με τον Γαλαξία σε περίπου 4 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτές οι μελέτες υποδηλώνουν επίσης ότι Μ33 , ο Γαλαξίας Τριγώνου – ο τρίτος μεγαλύτερος και φωτεινότερος γαλαξίας της Τοπικής Ομάδας – θα συμμετάσχει και σε αυτή την εκδήλωση. Κατά πάσα πιθανότητα, θα καταλήξει σε τροχιά γύρω από τον Γαλαξία και την Ανδρομέδα και στη συνέχεια θα συγκρουστεί με το υπόλειμμα της συγχώνευσης σε μεταγενέστερη ημερομηνία.
Εικόνες από το ACS του Hubble το 2004 και το 2005 δείχνουν τέσσερα παραδείγματα γαλαξιών που αλληλεπιδρούν (σε διάφορα στάδια της διαδικασίας) μακριά από τη Γη. Πίστωση: NASA/ESA/J. Lotz, STScI/M. Davis, University of California, Berkeley/A. Koekemoer, STScI.
Συνέπειες:
Σε μια σύγκρουση γαλαξιών, οι μεγάλοι γαλαξίες απορροφούν εξ ολοκλήρου τους μικρότερους γαλαξίες, διασπώντας τους και ενσωματώνοντας τα αστέρια τους. Αλλά όταν οι γαλαξίες είναι παρόμοιοι σε μέγεθος – όπως ο Γαλαξίας και η Ανδρομέδα – η στενή συνάντηση καταστρέφει εντελώς τη σπειροειδή δομή. Οι δύο ομάδες αστεριών τελικά γίνονται ένας γιγάντιος ελλειπτικός γαλαξίας χωρίς διακριτή σπειροειδή δομή.
Τέτοιες αλληλεπιδράσεις μπορούν επίσης να πυροδοτήσουν ένα μικρό σχηματισμό άστρων. Όταν οι γαλαξίες συγκρούονται, προκαλεί τη συλλογή και συμπίεση τεράστιων νεφών υδρογόνου, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει μια σειρά από βαρυτικές καταρρεύσεις. Μια σύγκρουση γαλαξιών προκαλεί επίσης πρόωρη γήρανση ενός γαλαξία, καθώς μεγάλο μέρος του αερίου του μετατρέπεται σε αστέρια.
Μετά από αυτή την περίοδο αχαλίνωτου σχηματισμού άστρων, οι γαλαξίες ξεμένουν από καύσιμα. Τα νεότερα πιο καυτά αστέρια εκρήγνυνται ως σουπερνόβα και το μόνο που απομένει είναι τα μεγαλύτερα, ψυχρότερα κόκκινα αστέρια με πολύ μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Αυτός είναι ο λόγος που οι γιγάντιοι ελλειπτικοί γαλαξίες, τα αποτελέσματα των γαλαξιακών συγκρούσεων, έχουν τόσα πολλά παλιά κόκκινα αστέρια και πολύ λίγο ενεργό σχηματισμό αστέρων.
Παρά το γεγονός ότι ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας περιέχει περίπου 1 τρισεκατομμύριο αστέρια και ο Γαλαξίας που περιέχει περίπου 300 δισεκατομμύρια, η πιθανότητα σύγκρουσης ακόμη και δύο αστέρων είναι αμελητέα λόγω των τεράστιων αποστάσεων μεταξύ τους. Ωστόσο, και οι δύο γαλαξίες περιέχουν κεντρικές υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, οι οποίες θα συγκλίνουν κοντά στο κέντρο του νεοσχηματισμένου γαλαξία.
Δύο γαλαξίες που συγκρούονται στον αστερισμό Corvus. Πιστώσεις: B. Whitmore (STScI), F. Schweizer (DTM),
Αυτή η συγχώνευση μαύρης τρύπας θα προκαλέσει τη μεταφορά της τροχιακής ενέργειας στα αστέρια, τα οποία θα μετακινηθούν σε υψηλότερες τροχιές κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών. Όταν οι δύο μαύρες τρύπες έρχονται σε απόσταση ενός έτους φωτός η μία από την άλλη, θα εκπέμπουν βαρυτικά κύματα που θα εκπέμπουν περαιτέρω τροχιακή ενέργεια, μέχρι να συγχωνευθούν πλήρως.
Το αέριο που προσλαμβάνεται από τη συνδυασμένη μαύρη τρύπα θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα φωτεινό κβάζαρ ή έναν ενεργό πυρήνα για να σχηματιστεί στο κέντρο του γαλαξία. Και τέλος, τα αποτελέσματα μιας συγχώνευσης μαύρης τρύπας θα μπορούσαν επίσης να εκδιώξουν αστέρια από τον μεγαλύτερο γαλαξία, με αποτέλεσμα υπερταχύτητα αδίστακτοι αστέρες που θα μπορούσαν να μεταφέρουν ακόμη και τους πλανήτες τους μαζί τους.
Σήμερα, γίνεται κατανοητό ότι οι γαλαξιακές συγκρούσεις είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό στο Σύμπαν μας. Η αστρονομία τα προσομοιώνει τώρα συχνά σε υπολογιστές, οι οποίοι προσομοιώνουν ρεαλιστικά τη φυσική που εμπλέκεται – συμπεριλαμβανομένων των βαρυτικών δυνάμεων, των φαινομένων διάχυσης αερίων, του σχηματισμού άστρων και της ανάδρασης.
Και φροντίστε να δείτε αυτό το βίντεο της επικείμενης γαλαξιακής σύγκρουσης, ευγενική προσφορά της NASA:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/c/cc/Andromeda_and_Milky_Way_collision.ogg/Andromeda_and_Milky_Way_collision.ogg.480p.webmΈχουμε γράψει πολλά άρθρα για τους γαλαξίες για το Universe Today. Εδώ είναι Τι είναι ο Γαλαξιακός Κανιβαλισμός; , Πρόσεχε! Γαλαξιακές συγκρούσεις θα μπορούσαν να εξουδετερώσουν το σχηματισμό αστεριών , Νέα κυκλοφορία του Hubble: Dramatic Galaxy Collision , Ένα Virtual Galactic Smash-Up! , Είναι αναπόφευκτο: Γαλαξίας, Γαλαξίας της Ανδρομέδας προς σύγκρουση , Μια κοσμική σύγκρουση: Η καλύτερή μας θέα από δύο μακρινούς γαλαξίες που συγχωνεύονται , και Προσδιορισμός του ρυθμού σύγκρουσης γαλαξιών .
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τους γαλαξίες, ρίξτε μια ματιά Ειδήσεις του Hubblesite για τους Γαλαξίες , και ιδού Η Επιστημονική Σελίδα της NASA για τους Γαλαξίες .
Έχουμε επίσης ηχογραφήσει ένα επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τους γαλαξίες - Επεισόδιο 97: Γαλαξίες .
Πηγές: