A csillagászok egy ideje tudták, hogy a Tejút és az Andromeda galaxisok jövőbeni ütközésekkel ütköznek. A találkozás legjobb feltételezése mintegy 3,75 milliárd évvel ezelőtti. Most azonban egy, az ESA Gaia missziójának 2. adatközlésén alapuló új tanulmány világossá teszi e jövőbeli ütközést.
Az általános ütközési képeken nem csak a Tejút és az Andromeda (M31) található. A két galaxis a Helyi Csoport elnevezésű galaxisok csoportjába tartozik, és a Helyi Csoportnak van egy harmadik nagy tagja, a Triangulum Galaxy (M33). Noha a Helyi Csoport más galaxisokat is tartalmaz, a tömeg nagy részét a fent említett három képviseli. A három közül az Andromeda a legerőteljesebb, a Tejút a második és a Háromszög a harmadik.
A Helyi Csoport több mint 54 különböző galaxisból áll, bár ezek többsége törpe galaxis, amelyek gravitációs szempontból kapcsolódnak a három nagyhoz. A csoport gravitációs központja a Tejút és Andromeda között található.
Noha egy ideje előre jelezték az ütközést, még mindig sok a bizonytalanság. A Hubble űrteleszkóp és más földi távközök, mint például a nagyon hosszú alapvonal-tömb (VLBA), megfigyelő bizonyítékokat szolgáltattak ennek az ütközésnek. Ezen adatok alapján a csillagászok kicsit megtanulhatták, hogyan változtak az Andromeda és a Triangulum keringései az idő múlásával.
Az Andromeda és a Háromszög egyaránt spirális galaxisok, mint a Tejút, és 2,5-3 millió fényév távolságra vannak tőlünk. Elég közel vannak ahhoz, hogy potenciálisan gravitációs kölcsönhatásba lépjenek, ami megzavarja az ütközés előrejelzéseit.
Itt jön be az ESA Gaia missziója.
“Meg kellett vizsgálnunk a galaxisok mozgásait 3D-ben, hogy felfedezzük, hogyan fejlődtek és fejlődtek, és mi teremti meg és befolyásolja azok jellemzőit és viselkedését.“
A tanulmány vezető szerzője Roeland van der Marel, az Űrtávcső Tudományos Intézete (STScI) Baltimore, USA.
“Meg kellett vizsgálnunk a galaxisok mozgásait 3D-ben, hogy felfedezzük, hogyan fejlődtek és fejlődtek, és mi teremti és befolyásolja azok jellemzőit és viselkedését,”- mondja Roeland van der Marel vezető írója az Űrtávcső tudományos intézetéből (STScI), Baltimore, USA. „Ezt meg tudtuk csinálni a Gaia által kiadott, kiváló minőségű adatok második csomagjával.“
A Gaia missziója 3D-s térképet készít a Tejút-galaxisunkról, és ugyanezt teszi a Helyi Csoport egyes részeire is. Míg a „hatókörök, mint például a Hubble, éles képet mutatnak a Helyi Csoport többi tagjáról, ők nem adják meg az egyes csillagok helyzetének és mozgásának pontos mérését. Ez a Gaia küldetése.
“A Gaia adatait átfésülve azonosítottuk csillagok ezreit mindkét galaxisban, és megvizsgáltuk, hogyan mozogtak ezek a csillagok galaktikus otthonukban,”- teszi hozzá Mark Fardal, az STScI társszerzője. „Míg a Gaia elsősorban a Tejút tanulmányozását célozza, elég erőteljes ahhoz, hogy különösen masszív és fényes csillagokat észleljen a közeli csillagképző régiókban - még a saját galaxisokon is.“
A múltban, amikor a csillagászok a Hubble és más obszervatóriumok segítségével vizsgálták a Helyi Csoport három legnagyobb tagjának mozgását, két lehetőséget találtak. Vagy a Háromszög-galaxis hihetetlenül hosszú hat milliárd éves pályán halad Andromeda körül, de már bele is esett a múltba, vagy jelenleg a legelső ősszel. Mindegyik forgatókönyv más orbitális útvonalat tükröz, és így az egyes galaxisok eltérő kialakulási előzményeit és jövőjét.
De most Gaia sokkal több adatot adott a csillagászoknak a munkához. Nem csak azt mutatja be, hogy a galaxisok miként mozognak az űrben, hanem megmutatja spin-sebességüket. Ezt a spin-sebességű adatot már régóta áhították, mióta a csillagászok száz évvel ezelőtt elkezdték tanulmányozni a galaxisok kialakulását és evolúcióját, és Gaia végre beadta.
“Végül megtett egy olyan fejlett obszervatóriumot, mint Gaia.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Végül megtett egy olyan fejlett obszervatóriumot, mint a Gaia,- mondja Roeland. „Ez az első alkalom, hogy megmértük, hogy az M31 és az M33 hogyan forog az égen. A csillagászok a galaxisokat olyan csoportosított világoknak tekintették, amelyek valószínűleg nem lehetnek különálló „szigetek”, de most másként tudjuk. 100 évbe telt, mire Gaia végre megmérte legközelebbi nagy galaktikus szomszédunk, az M31 valódi, apró forgási sebességét. Ez segít nekünk jobban megérteni a galaxisok természetét.“
A tanulmány mögött álló kutatók egyesítették a meglévő adatokat a Gaia Release 2 új adataival, hogy pontosabb képet kapjanak arról, hogyan mozognak Andromeda és a háromszög az űrben. Képesek voltak ezt a múltba és a jövőbe milliárd éven át kivetíteni.
“Az általunk talált sebességek azt mutatják, hogy az M33 nem lehet hosszú pályán az M31 környékén ”- mondja társszerzője Ekta Patel az Arizonai Egyetemen, USA. „Modelleink egyhangúlag azt sugallják, hogy az M33-nak az M31-es első bejáratánál kell lennie.“
A tanulmány azt is felfedte, hogy mi található a Tejút és Andromeda számára. Az ütközés helyett (amelyet pontosabban az árapály-kölcsönhatásnak neveznek, mivel egyetlen csillag vagy bolygó sem volt valószínűleg ütközésbe), inkább egy pillantó csapás lesz. Ahelyett, hogy körülbelül 3,75 milliárd év alatt zajlik le, az körülbelül 4,5 milliárd év alatt fog megtörténni. Pfuj!
“Ez a megállapítás elengedhetetlen a galaxisok fejlődésének és kölcsönhatásának megértéséhez. ”
Timo Prusti, az ESA Gaia Projekttudós
Az új cikk és a Gaia új adatai szintén rávilágítanak arra, hogyan alakulnak és alakulnak az olyan galaxisok, mint az Andromeda és a Triangulum.
“Ez a megállapítás döntő jelentőségű a galaxisok fejlődésének és kölcsönhatásának megértésében ” - mondta Timo Prusti, az ESA Gaia Projekttudós. „Az M31-ben és az M33-ban is szokatlan tulajdonságokat látunk, mint például a hullámos patakok, a gáz és a csillagok. Ha a galaxisok még nem találkoztak korábban, akkor azokat nem képezhetik meg az egyesülés során érezhető erők. Lehet, hogy más galaxisokkal való interakción keresztül, vagy maguk a galaxisok gázdinamikáján keresztül képződtek.
Forrás:
- Kutatási cikk: Először Gaia Az Andromeda rendszer dinamikája: DR2 megfelelő mozgások, pályák és az M31 és M33 forgása
- ESA sajtóközlemény: A GAIA új sebességet mutat a Tejút-Andromeda ütközésekhez
- Az ESA GAIA missziója
