Astronomi kādu laiku ir zinājuši, ka Piena Ceļa un Andromedas galaktikas kādā nākotnē sabruks. Labākais minējums par šo satikšanos ir bijis aptuveni 3,75 miljardi gadu kopš šī brīža. Bet tagad jauns pētījums, kas balstīts uz ESA Gaia misijas 2. datu izlaidumu, sniedz skaidrību šai sadursmei nākotnē.
Kopējā sadursmes attēlā ir kas vairāk nekā tikai Piena ceļš un Andromeda (M31). Abas galaktikas ir daļa no galaktiku grupas, kuru sauc par Lokālo grupu, un Lokālajai grupai ir trešais lielais loceklis - Triangulum Galaxy (M33). Lai arī vietējā grupa satur citas galaktikas, masu lielāko daļu veido iepriekšminētie trīs. No trim Andromeda ir vismasīvākā, Piena ceļš ir otrs masīvākais, bet trīsstūris - trešais.
Vietējo grupu veido vairāk nekā 54 dažādas galaktikas, lai gan vairums no tām ir punduru galaktikas, kuras gravitācijas kārtībā ir piestiprinātas lielajām trim. Grupas gravitācijas centrs atrodas kaut kur starp Piena ceļu un Andromedu.
Lai arī kādu laiku tika paredzēta sadursme, joprojām pastāv daudz neskaidrību. Habla kosmiskais teleskops un citi uz zemes bāzētie tvērumi, piemēram, ļoti garš bāzes līnijas masīvs (VLBA), ir snieguši novērojumus par šo sadursmi. Izmantojot šos datus, astronomi ir spējuši nedaudz uzzināt par to, kā laika gaitā ir mainījušās Andromedā un Trianguluma orbītas.
Gan Andromeda, gan trīsstūris ir spirālveida galaktikas, piemēram, Piena ceļš, un tās atrodas kaut kur 2,5 līdz 3 miljonu gaismas gadu attālumā no mums. Tie ir arī pietiekami tuvu, lai potenciāli mijiedarbotos gravitācijas ceļā, kas traucē sadursmes prognozēm.
Šajā vietā nāk ESA Gaia misija.
“Mums vajadzēja izpētīt galaktiku kustības 3D formātā, lai atklātu, kā tās ir augušas un attīstījušās, kā arī to, kas veido un ietekmē to īpašības un izturēšanos.“
Pētījuma galvenā autore Roeland van der Marela, Kosmiskā teleskopa zinātnes institūts (STScI) Baltimora, ASV.
“Mums vajadzēja izpētīt galaktiku kustības 3D formātā, lai atklātu, kā tās ir augušas un attīstījušās, un kas veido un ietekmē to iezīmes un izturēšanos,”Saka galvenā autore Roelands van der Marels no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta (STScI) Baltimoras štatā, ASV. “Mēs to varējām izdarīt, izmantojot otro augstas kvalitātes datu paketi, kuru izlaida Gaia.“
Gaia misija veido mūsu Piena Ceļa galaktikas 3D karti, un tā rīkojas tāpat arī Vietējās grupas daļās. Kaut arī tādi tvērumi kā Habls sniedz mums skaidru viedokli par citiem Vietējās grupas dalībniekiem, tie nedod mums precīzus atsevišķu zvaigžņu stāvokļa un kustības mērījumus. Tā ir Gajas misija.
“Mēs izmantojām Gaia datus, lai identificētu tūkstošiem atsevišķu zvaigžņu abās galaktikās, un pētījām, kā šīs zvaigznes pārvietojās savās galaktikas mājās,”Piebilst arī līdzautors Marks Fardāls, arī no STScI. “Lai arī Gaia mērķis galvenokārt ir Piena ceļa izpēte, tā ir pietiekami spēcīga, lai pamanītu īpaši masīvas un spilgtas zvaigznes tuvējos zvaigžņu veidošanās reģionos - pat galaktikās, kas atrodas ārpus mūsu pašu.“
Agrāk, kad astronomi izmantoja Habla un citas observatorijas, lai izpētītu Vietējās grupas trīs lielāko locekļu ierosmes, viņi atrada divas iespējas. Vai nu Trianguluma galaktika atrodas neticami gara sešu miljardu gadu orbītā ap Andromedu, bet jau ir iekritusi tajā pagātnē, vai arī šobrīd tā atrodas pašā pirmajā kritienā. Katrs scenārijs atspoguļo atšķirīgu orbītas ceļu un tādējādi atšķirīgu veidošanās vēsturi un nākotni katrai galaktikai.
Bet tagad Gaia ir devis astronomiem daudz vairāk datu, ar kuriem strādāt. Tas ne tikai atklāj, kā galaktikas pārvietojas pa kosmosu, bet arī parāda to griešanās ātrumu. Šie griešanās ātruma dati jau sen tiek iekāroti, kopš astronomi pirms simts gadiem sāka pētīt galaktiku veidošanos un evolūciju, un Gaia beidzot ir sniegusi informāciju.
“Lai to izdarītu, vajadzēja tik attīstītu observatoriju kā Gajai.“
Rolands Van der Marels, STScI.
“Lai to izdarītu, vajadzēja tik attīstītu observatoriju kā Gajai,”Saka Rolands. “Pirmo reizi mēs esam izmērījuši, kā M31 un M33 griežas debesīs. Astronomi mēdza redzēt galaktikas kā saliktas pasaules, kuras, iespējams, nevarētu būt atsevišķas “salas”, bet mēs tagad zinām savādāk. Pagājuši 100 gadi un Gaia, lai beidzot izmērītu mūsu tuvākā lielā galaktiskā kaimiņa M31 patieso, niecīgo griešanās ātrumu. Tas mums palīdzēs vairāk izprast galaktiku dabu.“
Pētnieki, kas veica pētījumu, apvienoja esošos datus ar jaunajiem Gaia 2. laidiena datiem, lai iegūtu precīzāku priekšstatu par to, kā Andromeda un trīsstūris pārvietojas pa kosmosu. Viņi spēja miljardiem gadu to projicēt pagātnē un nākotnē.
“Ātrumi, kurus mēs atradām, rāda, ka M33 nevar atrasties garā orbītā ap M31, ”saka līdzautore Ekta Patel no Arizonas universitātes, ASV. “Mūsu modeļi vienbalsīgi norāda, ka M33 jābūt tā pirmajā ieskrējienā M31.“
Pētījums arī atklāja vairāk par to, kas ir pieejams Piena ceļam un Andromedai. Nevis sadursme (ko precīzāk sauc par plūdmaiņas mijiedarbību, jo nekad nebija iespējams, ka saduras neviena zvaigzne vai planēta), tas drīzāk būs tikai uzkrītošs trieciens. Tā vietā, lai tas notiktu aptuveni 3,75 miljardu gadu laikā, tas notiks aptuveni 4,5 miljardu gadu laikā. Phew!
“Šis atradums ir ļoti svarīgs mūsu izpratnei par to, kā galaktikas attīstās un mijiedarbojas. ”
Timo Prusti, ESA Gaia projekta zinātnieks
Jaunais dokuments un jaunie Gaia dati arī parādīja, kā veidojas un attīstās tādas galaktikas kā Andromeda un Triangulum.
“Šis atradums ir ļoti svarīgs mūsu izpratnei par to, kā galaktikas attīstās un mijiedarbojas, ” saka Timo Prusti, ESA Gaia projekta zinātnieks. “Gan M31, gan M33 mēs redzam neparastas iezīmes, piemēram, izlocītas gāzes un astes un astes. Ja galaktikas iepriekš nav sanākušas, tās nevar radīt spēki, kas jūtami apvienošanās laikā. Varbūt tie veidojas, mijiedarbojoties ar citām galaktikām, vai arī ar gāzu dinamiku pašās galaktikās.
Avoti:
- Pētījuma darbs: Pirmais Gaia Andromeda sistēmas dinamika: DR2 M31 un M33 kustības, orbītas un pagriešana
- ESA paziņojums presei: GAIA rada jaunu ātrumu Piena Ceļa-Andromedādas sadursmē
- EKA GAIA misija
