Astronomai jau kurį laiką žinojo, kad Paukščių Tako ir Andromedos galaktikos susidurs tam tikru metu ateityje. Geriausias spėjimas apie tą susitikimą buvo nuo maždaug 3,75 milijardo metų. Bet dabar naujas tyrimas, paremtas 2 duomenų leidimu iš ESA „Gaia“ misijos, suteikia šio būsimo susidūrimo šiek tiek aiškumo.
Bendrame susidūrimo paveiksle yra daugiau nei tik Pieno kelias ir Andromeda (M31). Dvi galaktikos yra galaktikų grupės, vadinamos Vietine grupe, dalis, o Vietinė grupė turi trečiąjį didelį narį - Triangulum Galaxy (M33). Nors vietinėje grupėje yra ir kitų galaktikų, būtent minėtosios trys sudaro didžiąją masės dalį. Iš trijų Andromeda yra pati masiškiausia, Pieno kelias yra antras masiškiausias, o trikampis - trečias.
Vietinę grupę sudaro daugiau nei 54 skirtingos galaktikos, nors dauguma jų yra nykštukinės galaktikos, gravitaciškai pritvirtintos prie trijų didžiųjų. Grupės gravitacinis centras yra kažkur tarp Pieno kelio ir Andromedos.
Nors jau kurį laiką buvo prognozuojamas susidūrimas, vis dar yra daug nežinomybės. Stebimus šio susidūrimo įrodymus pateikė Hablo kosminis teleskopas ir kiti antžeminiai plotai, tokie kaip labai ilgas pradinis masyvas (VLBA). Turėdami šiuos duomenis astronomai sugebėjo šiek tiek sužinoti apie tai, kaip laikui bėgant pasikeitė Andromedos ir trikampio orbitos.
Andromeda ir trikampis yra spiralinės galaktikos, pavyzdžiui, Paukščių Takas, ir yra kažkur nuo 2,5 iki 3 milijonų šviesmečių nuo mūsų. Jie taip pat yra pakankamai arti, kad galėtų sąveikauti gravitaciniu būdu, o tai suklaidina susidūrimo prognozes.
Čia įsijungia ESA misija „Gaia“.
“Turėjome ištirti galaktikų judesius trimačiu pavidalu, kad išsiaiškintume, kaip jos augo ir vystėsi, kas sukuria ir daro įtaką jų ypatybėms ir elgesiui.“
Tyrimo vedantysis autorius Roeland van der Marel, Kosminio teleskopo mokslo institutas (STScI) Baltimorėje, JAV.
“Turėjome ištirti galaktikų judesius trimačiu pavidalu, kad išsiaiškintume, kaip jos augo ir vystėsi, kas sukuria ir daro įtaką jų ypatybėms ir elgesiui,“Sako vadovaujanti autorė Roeland van der Marel iš Kosminio teleskopo mokslo instituto (STScI) Baltimorėje, JAV. „Mes sugebėjome tai padaryti naudodamiesi antruoju aukštos kokybės duomenų paketu, kurį išleido „Gaia“.“
„Gaia“ misija sukuria mūsų Paukščių Tako galaktikos 3D žemėlapį ir tą patį daro ir vietinės grupės dalyviams. Nors tokios apimtys kaip „Hablas“ suteikia mums aiškų kitų vietos grupės narių požiūrį, jie nekelia tikslių atskirų žvaigždžių padėties ir judesių matavimų. Tai yra Gajos misija.
“Per Gaia duomenis šukuodavome tūkstančius atskirų žvaigždžių abiejose galaktikose ir tyrėme, kaip šios žvaigždės judėjo savo galaktikos namuose,- priduria ir STScI bendraautorius Markas Fardalis. „Nors„ Gaia “pirmiausia siekia ištirti Paukščių kelią, jis yra pakankamai galingas, kad pastebėtų ypač masyvias ir ryškias žvaigždes netoliese esančiuose žvaigždžių formavimo regionuose - net galaktikose už mūsų ribų.“
Anksčiau, kai astronomai naudojosi Hablo ir kitomis observatorijomis, norėdami ištirti trijų didžiausių vietos grupės narių judesius, jie atrado dvi galimybes. Arba Trikampio galaktika yra neįtikėtinai ilgoje šešis milijardus metų besitęsiančioje orbitoje aplink Andromedą, bet jau pateko į ją praeityje, arba šiuo metu patiria pirmąjį savo griūtį. Kiekvienas scenarijus atspindi skirtingą orbitos kelią, taigi ir skirtingą kiekvienos galaktikos formavimosi istoriją ir ateitį.
Tačiau dabar Gaia suteikė astronomams daug daugiau duomenų, leidžiančių dirbti. Tai ne tik atskleidžia, kaip galaktikos juda per kosmosą, bet ir rodo jų sukimosi greitį. Šie nugaros greičio duomenys buvo ilgai trokštami, nes astronomai prieš šimtą metų pradėjo tyrinėti galaktikų susidarymą ir evoliuciją, o Gaia pagaliau pristatė.
“Pagaliau prireikė tokios pažangios observatorijos kaip Gaia.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Pagaliau prireikė tokios pažangios observatorijos kaip Gaia,Sako Roelandas. „Pirmą kartą matavome, kaip M31 ir M33 sukasi danguje. Astronomai į galaktikas žiūrėjo kaip į sugrupuotus pasaulius, kurie negalėjo būti atskiros „salos“, bet mes dabar žinome kitaip. Prireikė 100 metų ir Gaia pagaliau išmatuoti tikrąjį, mažytį, artimiausio mūsų didžiojo galaktikos kaimyno M31 sukimosi greitį. Tai padės mums geriau suprasti galaktikų prigimtį.“
Tyrimo autoriai sujungė esamus duomenis su naujais „Gaia Release 2“ duomenimis, kad susidarytų tikslesnį vaizdą apie tai, kaip Andromeda ir trikampis juda per kosmosą. Jie sugebėjo tai išversti į praeitį ir į ateitį milijardus metų.
“Mūsų rasti greičiai rodo, kad M33 negali būti ilgoje orbitoje aplink M31 “, - sako bendraautorė Ekta Patel iš Arizonos universiteto, JAV. „Mūsų modeliai vieningai reiškia, kad M33 turi būti pirmą kartą patekęs į M31.“
Tyrimas taip pat atskleidė daugiau apie tai, kas yra Pieno kelio ir Andromedos parduotuvėse. Užuot susidūrimas (kuris tiksliau vadinamas potvynio sąveika, nes niekada negalėjo susidurti nė viena žvaigždė ar planeta), tai bus daugiau žvilgsnio smūgis. Užuot įvykus maždaug per 3,75 milijardo metų, tai įvyks maždaug per 4,5 milijardo metų. Phew!
“Šis atradimas yra labai svarbus norint suprasti, kaip galaktikos vystosi ir sąveikauja. “
Timo Prusti, ESA „Gaia“ projekto mokslininkas
Naujasis leidinys ir nauji „Gaia“ duomenys taip pat atskleidžia, kaip formuojasi ir vystosi tokios galaktikos kaip Andromeda ir Triangulum.
“Šis atradimas yra labai svarbus mūsų supratimui apie tai, kaip galaktikos vystosi ir sąveikauja “. sako Timo Prusti, ESA „Gaia“ projekto mokslininkas. „Mes matome neįprastus bruožus tiek M31, tiek M33, pvz., Banguotus srautus ir dujų ir žvaigždžių uodegas. Jei galaktikos anksčiau nebuvo sujungtos, jų negalėjo sukurti jėgos, kurias jautė susijungimas. Galbūt jie susiformavo per sąveiką su kitomis galaktikomis arba per dujų dinamiką pačiose galaktikose.
Šaltiniai:
- Tyrimo dokumentas: Pirma Gaia Andromedos sistemos dinamika: DR2 tinkami M31 ir M33 judesiai, orbitos ir sukimasis
- ESA pranešimas spaudai: GAIA žvalgosi naują greitį susidūrus su pieno keliu – Andromedą
- EKA GAIA misija
