Astronómovia už dlhší čas vedia, že galaxie Mliečna dráha a Andromeda sa zrazia v určitý deň. Najlepší odhad tohto stretnutia je od tejto chvíle asi 3,75 miliárd rokov. Teraz však nová štúdia založená na vydaní údajov 2 z misie ESA v Gaii prináša túto budúcu kolíziu jasnosť.
Celkový obraz kolízie má viac ako len Mliečna dráha a Andromeda (M31). Tieto dve galaxie sú súčasťou skupiny galaxií s názvom Miestna skupina a Miestna skupina má tretieho veľkého člena, galaxiu Triangulum (M33). Hoci miestna skupina obsahuje ďalšie galaxie, sú to vyššie uvedené tri, ktoré tvoria väčšinu hmoty. Z týchto troch je najromantickejšia Andromeda, druhá najmasívnejšia je Mliečna dráha a tretí trojuholník.
Miestna skupina sa skladá z viac ako 54 rôznych galaxií, hoci väčšina z nich sú trpasličí galaxie, gravitačne pripojené k veľkým trom. Gravitačné centrum skupiny je niekde medzi Mliečnou cestou a Andromedou.
Aj keď kolízia bola predpovedaná už nejaký čas, stále existuje veľa neistoty. Hubbleov vesmírny teleskop a iné pozemné rozsahy, ako je veľmi dlhá základná línia (VLBA), poskytli pozorovacie dôkazy pre túto zrážku. Na základe týchto údajov sa mohli astronómovia dozvedieť niečo o tom, ako sa v priebehu času zmenili obežné dráhy Andromedy a Triangula.
Andromeda a trojuholník sú obe špirálové galaxie, rovnako ako Mliečna dráha, a sú od nás vzdialené 2,5 až 3 milióny svetelných rokov. Sú tiež dosť blízko na to, aby potenciálne interagovali gravitačne, čo zoslabuje predpovede kolízie.
Tu prichádza misia ESA v Gaii.
“Potrebovali sme preskúmať pohyby galaxií v 3D, aby sme zistili, ako rástli a vyvíjali sa a čo vytvára a ovplyvňuje ich vlastnosti a správanie.“
Vedúci štúdie Roeland van der Marel, Space Telescope Science Institute (STScI) Baltimore, USA.
“Potrebovali sme preskúmať pohyby galaxií v 3D, aby sme zistili, ako rástli a vyvíjali sa a čo vytvára a ovplyvňuje ich vlastnosti a správanie,“Hovorí hlavný autor Roeland van der Marel z inštitútu Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimore v USA. "Dokázali sme to pomocou druhého balíka vysokokvalitných údajov, ktorý vydala Gaia.“
Misia Gaia vytvára 3D mapu našej galaxie Mliečna dráha a robí to isté aj pre časti miestnej skupiny. Aj keď rozsahy ako Hubble nám dávajú ostré pohľady na ostatných členov miestnej skupiny, nedávajú nám presné merania pozícií a pohybov jednotlivých hviezd. To je misia Gaie.
“Prečítali sme si údaje z Gaie, aby sme identifikovali tisíce jednotlivých hviezd v oboch galaxiách a študovali sme, ako sa tieto hviezdy pohybovali v ich galaktických domovoch,“Dodáva spoluautor Mark Fardal, tiež STScI. „Aj keď sa Gaia zameriava predovšetkým na štúdium Mliečnej dráhy, je dosť silná na to, aby zistila obzvlášť mohutné a jasné hviezdy v blízkych oblastiach tvoriacich hviezdy - dokonca aj v galaxiách mimo našich.“
V minulosti, keď astronómovia používali Hubbleov teleskop a ďalšie observatóriá na skúmanie návrhov troch najväčších členov miestnej skupiny, našli dve možnosti. Galaxia Triangulum je na neuveriteľne dlhej šesť miliárdročnej obežnej dráhe okolo Andromedy, ale do nej už spadla v minulosti alebo je v súčasnosti na svojom prvom páde. Každý scenár odráža inú orbitálnu cestu, a teda inú históriu formácie a budúcnosť pre každú galaxiu.
Teraz však Gaia poskytla astronómom oveľa viac údajov, s ktorými môže pracovať. Nielen, že odhaľuje, ako sa galaxie pohybujú v priestore, ale ukazuje aj ich rýchlosť rotácie. Tieto údaje o rýchlosti odstreďovania sú už dávno žiadané, odkedy astronómovia začali študovať vývoj a vývoj galaxií pred sto rokmi a Gaia konečne dodala.
“Trvalo to observatórium tak pokročilé ako Gaia, aby to nakoniec urobilo.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Trvalo to observatórium také pokročilé ako Gaia, aby to nakoniec urobilo,“Hovorí Roeland. "Prvýkrát sme merali, ako sa M31 a M33 otáčajú po oblohe. Astronómovia videli galaxie ako zoskupené svety, ktoré nemohli byť oddelené „ostrovmi“, ale teraz vieme niečo iné. Trvalo 100 rokov a Gaia konečne zmerala skutočnú, malú rýchlosť rotácie nášho najbližšieho veľkého galaktického suseda, M31. Pomôže nám to pochopiť viac o povahe galaxií.“
Vedci v rámci štúdie kombinovali existujúce údaje s novými údajmi z Gaia Release 2, aby vytvorili presnejší obraz o tom, ako sa Andromeda a Triangulum pohybujú v priestore. Dokázali to premietnuť do minulosti a do budúcnosti miliardy rokov.
“Rýchlosti, ktoré sme našli, ukazujú, že M33 nemôže byť na dlhej obežnej dráhe okolo M31, “hovorí spoluautorka Ekta Patel z University of Arizona, USA. „Naše modely jednomyseľne naznačujú, že M33 musí byť na svojom prvom páde do M31.“
Štúdia tiež odhalila viac toho, čo je pripravené pre Mliečnu cestu a Andromedu. Namiesto kolízie (ktorá sa presnejšie nazýva prílivová interakcia, pretože žiadne hviezdy alebo planéty sa nikdy nemohli zrážať), bude viac výrazného úderu. A namiesto toho, aby sa uskutočnilo za približne 3,75 miliardy rokov, bude to za približne 4,5 miliardy rokov. Uf!
“Toto zistenie je rozhodujúce pre naše pochopenie toho, ako sa vyvíjajú a interagujú galaxie. “
Timo Prusti, vedec projektu ESA Gaia
Nový dokument a nové údaje z Gaie tiež objasňujú, ako sa galaxie ako Andromeda a Triangulum formujú a vyvíjajú.
“Toto zistenie je rozhodujúce pre naše pochopenie toho, ako sa vyvíjajú a interagujú galaxie, “ hovorí Timo Prusti, vedec projektu ESA Gaia. "V M31 aj M33 vidíme nezvyčajné vlastnosti, ako sú pokrivené prúdy a zvyšky plynu a hviezd. Ak sa galaxie ešte predtým neprišli, nemohli ich vzniknúť sily, ktoré pociťovali počas zlúčenia. Možno sa vytvorili interakciami s inými galaxiami alebo dynamikou plynov v samotných galaxiách.
Zdroj:
- Research Research: First Gaia Dynamika andromedského systému: DR2 správne pohyby, obežné dráhy a rotácia M31 a M33
- ESA tlačová správa: GAIA otvára novú rýchlosť kolízii Mliečnej dráhy a Andromedy
- Poslanie agentúry ESA v oblasti GAIA
