Zderzenie Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną
Zderzenie Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną – przewidywane przyszłe zderzenie dwóch największych galaktyk Grupy Lokalnej: Drogi Mlecznej i Galaktyki Andromedy (M31), mające rozpocząć się za około 4,5 miliarda lat i mające następnie trwać kolejne kilka miliardów lat[1][2][3][4].
Stan obecny
Obecnie galaktyka M31 znajduje się w odległości 2,52 miliona lat świetlnych (ok. 23,5 trylionów km) od Drogi Mlecznej i zbliża się (prędkość radialna) do niej z prędkością około 400 tys. km/h, na co wskazuje przesunięcie ku fioletowi światła docierającego z M31. Nie oznaczało to jednak, że obie galaktyki z pewnością się zderzą, nieznana bowiem pozostawała składowa prędkości prostopadła do kierunku łączącego galaktyki (prędkość tangencjalna), przy dużej prędkości galaktyki minęłyby się w dużej odległości od siebie. W maju 2012 roku ogłoszono, że na podstawie pomiarów wykonanych przez Teleskop Hubble'a do zderzenia dojdzie, a w wyniku tegoż zdarzenia galaktyki połączą się w jedną[4].
Wysłana przez Europejską Agencję Kosmiczną sonda kosmiczna Gaia pozwoliła ustalić przesunięcia gwiazd w Galaktyce Andromedy i wyznaczyć wektor prędkości z większą dokładnością, zawężając rozpatrywane scenariusze zderzenia[1].
Przebieg zderzenia
Proces zderzania Drogi Mlecznej z M31 będzie długotrwały. Już pierwsze zbliżenie tych dwóch wielkich galaktyk, za ok. 4 miliardy lat, zaburzy ich spłaszczony kształt. Zderzenie obłoków materii międzygwiazdowej rozpocznie intensywne procesy gwiazdotwórcze w obu galaktykach. Odkształcone galaktyki mogą następnie ponownie oddalić się, by później w kolejnym zbliżeniu zlać się ostatecznie w jedną. W wypadku gdy zderzenie będzie miało charakter czołowy, wówczas wszystkie gwiazdy obu galaktyk mogą zostać rozproszone, trafiając na nowe orbity wokół nowego centrum galaktyki. Gdy połączą się jądra obu galaktyk, orbity gwiazd nie będą już położone w jednej płaszczyźnie, ale rozrzucone losowo w przestrzeni – powstanie wielka galaktyka eliptyczna[4][1].
Cały proces skomplikuje dołączenie trzeciej galaktyki spiralnej, M33 (Galaktyki Trójkąta). Jest nawet pewne prawdopodobieństwo, że Galaktyka Trójkąta zderzy się z Drogą Mleczną jako pierwsza[4].
Łączenie się jąder galaktyk
Droga Mleczna ma w swym centrum supermasywną czarną dziurę szacowaną na 4,3 miliona mas Słońca[5]. W jądrze Galaktyki Andromedy też znajduje się supermasywna czarna dziura o masie od 10 do 20 milionów mas Słońca. Zbliżając się do siebie, czarne dziury będą krążyły wokół wspólnego środka masy, będącego centrum nowo powstałej galaktyki. Moment pędu, a tym samym i energia wirującego układu, będzie przenoszona na energię orbitalną gwiazd, które w wyniku tego oddalą się od centrum. Proces ten będzie trwał miliony lat. Kiedy czarne dziury zbliżą się na odległość jednego roku świetlnego od siebie, będą emitować fale grawitacyjne, które będą unosić energię poza galaktyki. Proces ten będzie przybierał na sile, aż czarne dziury połączą się całkowicie. W trakcie łączenia się może utworzyć się silny kwazar z dżetami lub aktywne jądro galaktyki. Symulacje zderzenia galaktyk wskazują, że Układ Słoneczny z Ziemią po takim zdarzeniu może być zarówno przeniesiony w pobliże centrum galaktyki, jak i wyrzucany z galaktyki[6].
Konsekwencje
Nawet kiedy dojdzie do zetknięcia się tych dwóch galaktyk, ewentualne kolizje oraz zbliżenia gwiazd są bardzo mało prawdopodobne. Dlatego zderzenie galaktyk zapewne będzie miało mały wpływ na trajektorie ciał w Układzie Słonecznym, w tym Ziemi. Jego efekty będą natomiast widoczne w większej skali – zaburzeniu ulegną trajektorie gwiazd w ich ruchu orbitalnym wokół centrów obu galaktyk.
Przewiduje się, że za około 100 miliardów lat, ze względu na przyspieszoną ekspansję Wszechświata spowodowaną ciemną energią, galaktyki niezwiązane grawitacyjnie z Grupą Lokalną przenikną przez kosmologiczny horyzont zdarzeń i pozostałość po zderzeniu Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną stanie się jedyną dużą galaktyką w obserwowalnym Wszechświecie[7].
Przypisy
- ↑ a b c Evan Gough: Thanks to Gaia, We Now Know Exactly When We’ll be Colliding with Andromeda. Universe Today, 2019-02-12. [dostęp 2022-07-23]. (ang.).
- ↑ Andromeda Galaxy May Steal Our Solar System From Milky Way. [dostęp 2011-01-02].
- ↑ Galactic merger to 'evict' Sun and Earth. [dostęp 2011-01-02].
- ↑ a b c d NASA's Hubble Shows Milky Way is Destined for Head-on Collision with Andromeda Galaxy. HubbleSite News Center, 2012-05-31. [dostęp 2012-06-01]. [zarchiwizowane z tego adresu]. (ang.).
- ↑ Gillessen et al., 2008: Monitoring stellar orbits around the Massive Black Hole in the Galactic Center. (ang.).
- ↑ John Dubinski: The Great Milky Way-Andromeda Collision. [w:] Sky & Telescope [on-line]. [dostęp 2013-09-15]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-12-17)].
- ↑ When Our Galaxy Smashes Into Andromeda, What Happens to the Sun? Universe Today (ang.)
Linki zewnętrzne
- Symulacja zderzenia Galaktyki Andromedy z Drogą Mleczną. galaxydynamics.org. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-09-21)]. (ang.)
Media użyte na tej stronie
This series of photo illustrations shows the predicted merger between our Milky Way galaxy and the neighboring Andromeda galaxy.
This illustration shows a stage in the predicted merger between our Milky Way galaxy and the neighboring Andromeda galaxy, as it will unfold over the next several billion years. In this image, representing Earth's night sky in 3.75 billion years, Andromeda (left) fills the field of view and begins to distort the Milky Way with tidal pull.
This animation depicts the collision between our Milky Way galaxy and the Andromeda galaxy. Hubble Space Telescope observations indicate that the two galaxies, pulled together by their mutual gravity, will crash together about 4 billion years from now. Around 6 billion years from now, the two galaxies will merge to form a single galaxy. The video also shows the Triangulum galaxy, which will join in the collision and perhaps later merge with the Andromeda/Milky Way pair.