Już w 1912 roku astronomowie zdali sobie sprawę, że galaktyka Andromedy – wówczas uważana za mgławicę – zmierza w naszą stronę. Sto lat później naukowcy wykorzystujący Kosmiczny Teleskop Hubble’a, zmierzyli ruch własny Andromedy i odkryli, że jest on tak nieznaczny, że ostateczne zderzenie czołowe z Drogą Mleczną wydawało się niemal pewne.
Zderzenie naszej Galaktyki z Andromedą wywołałoby burzę narodzin gwiazd, supernowych i być może wyrzuciłoby nasze Słońce na inną orbitę. Symulacje sugerowały, że jest to tak nieuniknione, jak „śmierć i podatki” - jak mawiał Benjamin Franklin. Teraz jednak nowe badanie wykorzystujące dane z teleskopu Hubble'a i misji Gaia mówi „nie tak szybko”. Naukowcy łączący obserwacje z tych dwóch obserwatoriów kosmicznych ponownie zbadali długo utrzymywane przewidywanie kolizji Drogi Mlecznej z Andromedą i odkryli, że jest ona o wiele mniej nieunikniona, niż wcześniej podejrzewano.
Dziś dysponujemy najbardziej kompleksowym badaniem tego problemu, które faktycznie uwzględnia wszystkie niepewności obserwacyjne – powiedział Till Sawala, astrofizyk z Uniwersytetu Helsińskiego w Finlandii i główny autor badania, które ukazało się w czasopiśmie Nature Astronomy. W jego zespole znajdują się naukowcy z Uniwersytetu w Durham w Wielkiej Brytanii, Uniwersytetu w Tuluzie we Francji i Uniwersytetu Australii Zachodniej.
Odkryli oni, że istnieje około 50% prawdopodobieństwo na zderzenie się tych dwóch galaktyk w ciągu następnych 10 miliardów lat. Wniosek ten oparli na symulacjach komputerowych z wykorzystaniem najnowszych danych obserwacyjnych. Sawala podkreślił, że przewidywanie długoterminowych interakcji galaktyk jest wysoce niepewne, jednak nowe odkrycia podważają dotychczasowe ustalenia i wskazują, że scenariusz losu Drogi Mlecznej pozostaje otwarty.
Nawet przy użyciu najnowszych i najdokładniejszych dostępnych danych obserwacyjnych, przyszłość Lokalnej Grupy kilkudziesięciu galaktyk jest niepewna. Co intrygujące, znajdujemy niemal równe prawdopodobieństwo szeroko nagłośnionego scenariusza połączenia lub odwrotnie - alternatywnego scenariusza, w którym Droga Mleczna i Andromeda przetrwają bez szwanku – powiedział Sawala.
Zderzenie dwóch galaktyk wydawało się o wiele bardziej prawdopodobne w 2012 roku, kiedy astronomowie Roeland van der Marel i Tony Sohn ze Space Telescope Science Institute w Baltimore opublikowali szczegółową analizę obserwacji Hubble'a obejmujących okres od pięciu do siedmiu lat, wskazując na możliwość bezpośredniego zderzenia w czasie nie dłuższym niż 5 miliardów lat.
To trochę ironiczne, że pomimo dodania dokładniejszych danych Hubble’a zebranych w ostatnich latach, obecnie nie jesteśmy pewni wyniku potencjalnej kolizji. To z powodu bardziej złożonej analizy i dlatego, że rozważamy bardziej kompletny system. Ale jedynym sposobem na uzyskanie nowej prognozy ostatecznego losu Drogi Mlecznej będzie posiadanie jeszcze lepszych danych — powiedział Sawala.
Trzy możliwe scenariusze spotkania naszej Drogi Mlecznej z sąsiednią galaktyką Andromedy na przykładach 1: M 81 i M 82, 2: NGC 6786, 3: NGC 520.
Źródło: NASA, ESA, STScI, DSS, Till Sawala
Astronomowie wzięli pod uwagę 22 różne zmienne, które mogłyby mieć wpływ na potencjalne zderzenie naszej Galaktyki z sąsiednią, i przeprowadzili 100 000 symulacji Monte Carlo, rozciągających się na 10 miliardów lat w przyszłość.
Ponieważ istnieje tak wiele zmiennych, z których każda ma swoje błędy, kumuluje się to do dość dużej niepewności co do wyniku, a to prowadzi do wniosku, że prawdopodobieństwo bezpośredniego zderzenia wynosi tylko 50% w ciągu najbliższych 10 miliardów lat – powiedział Sawala. Droga Mleczna i Andromeda pozostałyby w tej samej płaszczyźnie, gdy krążą wokół siebie, ale to nie znaczy, że muszą się zderzyć. Nadal mogłyby się minąć.
Naukowcy wzięli również pod uwagę wpływ orbit dużej galaktyki satelitarnej Andromedy - M 33, oraz galaktyki satelitarnej Drogi Mlecznej zwanej Wielkim Obłokiem Magellana (LMC).
Dodatkowa masa galaktyki satelitarnej Andromedy (M 33) przyciąga Drogę Mleczną nieco bardziej w jej kierunku. Wykazaliśmy jednak również, że LMC ściąga Drogę Mleczną z płaszczyzny orbity i z dala od Andromedy. Nie oznacza to, że LMC uratuje nas przed tym połączeniem, ale czyni je nieco mniej prawdopodobnym — powiedział Sawala.
W około połowie symulacji dwie główne galaktyki przelatują obok siebie w odległości około pół miliona lat świetlnych lub mniejszej (pięć razy większej niż średnica Drogi Mlecznej). Poruszają się na zewnątrz, ale potem wracają i ostatecznie łączą się w odległej przyszłości. Stopniowy rozpad orbity jest spowodowany procesem zwanym tarciem dynamicznym między ogromnymi halo ciemnej materii, które otaczają każdą galaktykę.
W większości pozostałych przypadków galaktyki nie zbliżają się nawet na tyle, aby tarcie dynamiczne mogło działać skutecznie. W tym przypadku dwie galaktyki mogą kontynuować swój orbitalny walc przez bardzo długi czas.
Nowy wynik pozostawia również niewielką szansę (około 2%) na zderzenie czołowe między galaktykami w ciągu zaledwie 4 do 5 miliardów lat. Biorąc pod uwagę, że ocieplające się Słońce sprawi, że Ziemia stanie się niezamieszkana za około 1 miliard lat, a samo Słońce prawdopodobnie wypali się za kolejnych kilka miliardów lat, zderzenie z Andromedą jest najmniejszym z naszych kosmicznych zmartwień.
Więcej:
Opracowanie: Magda Maszewska
Źródło: NASA Hubble Mission Team, Goddard Space Flight Center
Na zdjęciu: Galaktyka NGC 520 powstała w wyniku zderzenia dwóch galaktyk, które rozpoczęło się 300 milionów lat temu. Źródło: NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and B. Whitmore (STScI)
