https://frosthead.com

Når galakser kolliderer: Mælkevejens skæbne

For hundrede år siden, i 1912, forsøgte astronom Vesto Slipher fra Lowell-observatoriet i Flagstaff, Arizona, at finde ud af hastigheden på Andromeda, den nærmeste spiral galakse til vores egen Mælkevej. Da han undersøgte skiftet i bølgelængder, der indikerer Andromedas bevægelse i forhold til os, blev han overrasket over, hvad han fandt. I modsætning til næsten enhver anden galakse, som (vi snart vil lære) bevæger sig væk fra os, hvilket indikerer, at universet ekspanderer, gjorde Andromeda noget ganske usædvanligt: ​​på vej direkte mod os med en hastighed på 250.000 miles i timen.

Forskere var usikre på, hvad det ville betyde for vores galakse på lang sigt. Ville vi kollidere direkte med Andromeda, en galakse, der er omtrent samme størrelse som vores Mælkevej? Eller ville vi glide forbi det, som to skibe, der passerer om natten? Som det er antydet i et papir, der blev offentliggjort i sidste uge i Astrophysical Journal, kender vi Mælkevejens ultimative skæbne: en galaktisk kollision.

”Vi har vidst i 100 år, at Andromeda kommer tættere på os, men for virkelig at kende den bane, den skal tage, skal du kende dens bevægelse sidelæns, ” sagde Roeland van der Marel, en astronom ved Space Telescope Science Institute og en forfatter af undersøgelsen. Hvis Andromeda bevægede sig nok på en sidelæns bane, kunne det have betydet, at den ikke ville kollidere med Mælkevejen i stedet for at bevæge sig sideløbende forbi vores galakse.

”Det, vi har gjort nu, er for første gang faktisk at få en måling for bevægelse til siden ved hjælp af Hubble-rumteleskopet, ” sagde han, ”og det viser sig, at Andromeda-galaksen er på vej lige mod os. Tidligere var dette en velbegrundet formodning, og nu er det virkelig en demonstreret kendsgerning. ”

I løbet af cirka fire milliarder år fra nu vil galakserne Mælkevejen og Andromeda gå ned sammenVisualisering: NASA, ESA og F. Summers, STScI Simuleringskredit: NASA, ESA, G. Besla, Columbia University og R. van der Marel, STScI

Som vist i NASA-computeranimationen ovenfor, vil Mælkevejen og Andromeda langsomt blive trukket sammen på grund af deres indbyrdes tyngdekrafttrækning og kolliderer ca. 4 milliarder år fra nu. Derefter går de to galakser i kredsløb omkring hinanden, før de smelter sammen i en stor galaktisk bunke. ”I den første passage kan de enten slå hinanden direkte, slå i ansigtet, eller de kan bare slags græsser hinanden, ” sagde van der Marel. ”Men uanset hvilken måde, efter den første passage, bliver de meget langsommere, og at en aftagelse fører til, at de falder sammen igen og smelter sammen.”

Den resulterende supergalakse vil være forskellig fra en af ​​de nuværende: I stedet for den elegante, flade, spiralformede disk, vi kender og elsker, vil den nye galakse være en tredimensionel stjerne af stjerner.

Forskningsteamet brugte billeder optaget af Hubble-rumteleskopet til at bestemme den nøjagtige grad af Andromedas bevægelse sidelæns i forhold til vores galakse. ”For at måle bevægelsen sidelæns tager man dybest set et billede, man venter et par år, og så gør man det igen og ser, om tingene er skiftet, ” sagde van der Marel. Forskerne kiggede på billeder af tre specifikke sektioner af Andromeda, der var taget med mellem fem eller syv år fra hinanden, og brugte fjerne galakser i baggrunden - fra vores udsigtspunkt, bag Andromeda - som en stationær reference for at sammenligne dem med.

”I sidste ende fandt vi, at der er et skift, og det var omkring en hundrededel af en pixel på kameraerne på Hubble, ” sagde han. Med andre ord ikke nok til at afværge en kollision i vores fjerne fremtid.

Forbløffende vil dette massive nedbrud ikke have en enorm indflydelse på jorden eller solsystemet som helhed. ”Galakser er for det meste tomt rum, så der er mange stjerner i dem, men når galakserne kolliderer, kolliderer individuelle stjerner faktisk ikke som billardkugler, ” sagde van der Marel. ”Ingen stjerne fra Andromeda vil faktisk direkte ramme vores sol, og faktisk vil ingen stjerne fra Andromeda endda komme tæt på solen til at forstyrre jordens bane.” I stedet vil tyngdekræfter føre solsystemet som en helhed udad inden for den nye galakse, så vil vores nattehimmel ændre sig, når vi udforsker en anden del af universet.

Uanset hvad, er det meget større problem for livet på jorden et urelateret langvarigt problem: solen vil gradvist stige i temperatur og derefter løbe tør for atombrændstof omkring det tidspunkt, galakserne slutter at fusionere, 6 milliarder år fra nu, hvilket gør eksistensen af livet på denne planet næsten umuligt.

Så da denne galaktiske kollision ikke er noget, vi er nødt til at frygte, må vi måske byde den velkommen. Måske kan vi begynde med at finde ud af et navn på vores nye supergalakse. Milkydromeda? Andro-vejen? Det er klart, forslag er velkomne. Vi har cirka 4 milliarder år til at finde ud af noget.

Når galakser kolliderer: Mælkevejens skæbne