Astronomii știu de ceva timp că Calea Lactee și galaxiile Andromeda vor intra în coliziune la o dată viitoare. Cea mai bună presupunere a acestei întâlniri a fost de aproximativ 3,75 miliarde de ani. Dar acum un nou studiu bazat pe Data Release 2 din misiunea Gaia a ESA aduce o anumită claritate acestei viitoare coliziuni.
Există mai multe imagini de coliziune, decât Calea Lactee și Andromeda (M31). Cele două galaxii fac parte dintr-un grup de galaxii numit Grup Local, iar Grupul Local are un al treilea membru mare, Galaxia Triangulum (M33). Deși grupul local conține alte galaxii, cele trei menționate anterior constituie majoritatea masei. Dintre cele trei, Andromeda este cea mai masivă, Calea Lactee este a doua cea mai masivă, iar Triangulum este a treia.
Grupul local este format din mai mult de 54 de galaxii diferite, deși majoritatea sunt galaxii pitice, atașate gravitațional de cele trei mari. Centrul gravitațional al Grupului este undeva între Calea Lactee și Andromeda.
Deși o coliziune a fost prevăzută de ceva timp, există încă multă incertitudine. Telescopul spațial Hubble și alte „scopuri bazate pe sol, cum ar fi matricea de bază foarte lungă (VLBA), au furnizat dovezi observaționale pentru această coliziune. Cu aceste date, astronomii au reușit să afle puțin despre modul în care s-au schimbat orbitele Andromedei și Triangulului de-a lungul timpului.
Andromeda și Triangulum sunt ambele galaxii în spirală, precum Calea Lactee și se află undeva între 2,5 și 3 milioane de ani lumină de noi. De asemenea, sunt suficient de aproape pentru a putea interacționa gravitațional, ceea ce împiedică previziunile de coliziune.
Aici intervine misiunea Gaia a ESA.
“A trebuit să explorăm mișcările galaxiilor în 3D pentru a descoperi cum au crescut și au evoluat și ce le creează și influențează caracteristicile și comportamentul acestora.“
Autor principal de studiu Roeland van der Marel, Institutul de Știință a Telescopului Spațial (STScI) Baltimore, SUA.
“A trebuit să explorăm mișcările galaxiilor în 3D pentru a descoperi cum au crescut și au evoluat și ce le creează și influențează caracteristicile și comportamentul acestora,”, Spune autorul principal Roeland van der Marel de la Space Telescope Science Institute (STScI) din Baltimore, SUA. „Am putut face acest lucru folosind al doilea pachet de date de înaltă calitate, lansate de Gaia.“
Misiunea Gaia realizează o hartă 3D a galaxiei noastre din Calea Lactee și procedează la fel pentru părțile din Grupul Local. Deși „scopuri precum Hubble ne oferă opinii clare ale celorlalți membri ai Grupului Local, nu ne oferă măsurători exacte ale pozițiilor și mișcărilor stelelor individuale. Aceasta este misiunea Gaiei.
“Am combinat prin datele Gaia pentru a identifica mii de stele individuale din ambele galaxii și am studiat modul în care aceste stele s-au mișcat în casele lor galactice,”Adaugă coautorul Mark Fardal, tot de la STScI. „În timp ce Gaia își propune în primul rând să studieze Calea Lactee, este suficient de puternică pentru a observa stele deosebit de masive și luminoase în regiunile formatoare de stele din apropiere - chiar și în galaxii dincolo de ale noastre.“
În trecut, când astronomii au folosit Hubble și alte observatorii pentru a studia mișcările celor mai mari trei membri ai Grupului Local, au găsit două posibilități. Fie galaxia Triangulum se află pe o orbită incredibil de lungă de șase miliarde de ani în jurul Andromedei, dar a căzut deja în ea, sau este în momentul de față. Fiecare scenariu reflectă o cale orbitală diferită și, astfel, o istorie și un viitor de formare diferite pentru fiecare galaxie.
Acum, Gaia le-a dat astronomilor mult mai multe date cu care să lucreze. Nu numai că dezvăluie modul în care galaxiile se mișcă prin spațiu, ci arată viteza de rotire a acestora. Aceste date despre viteza de rotație au fost mult timp râvnite, de când astronomii au început să studieze formarea și evoluția galaxiei în urmă cu o sută de ani, iar Gaia a livrat în cele din urmă.
“A fost nevoie de un observator la fel de avansat ca Gaia, în sfârșit.“
Roeland van der Marel, STScI.
“A fost nevoie de un observator la fel de avansat ca Gaia, în sfârșit,Spune Roeland. „Pentru prima dată, am măsurat cum M31 și M33 se rotesc pe cer. Astronomii obișnuiau să vadă galaxiile ca lumi grupate care nu ar putea fi „insule” separate, dar acum știm altfel. Au fost necesari 100 de ani și Gaia a măsurat în cele din urmă rata adevărată, minusculă, de rotație a celui mai apropiat vecin mare galactic, M31. Acest lucru ne va ajuta să înțelegem mai multe despre natura galaxiilor.“
Cercetătorii din spatele studiului au combinat datele existente cu noile date din Gaia Release 2 pentru a crea o imagine mai exactă a modului în care Andromeda și Triangulum se mișcă prin spațiu. Au putut proiecta acest lucru în trecut și în viitor timp de miliarde de ani.
“Vitezele pe care le-am găsit arată că M33 nu poate fi pe o orbită lungă în jurul M31 ”, spune co-autor Ekta Patel de la Universitatea din Arizona, SUA. „Modelele noastre implică în unanimitate că M33 trebuie să fie la prima intrare în M31.“
Studiul a dezvăluit, de asemenea, mai multe din ce există în magazin pentru Calea Lactee și Andromeda. În loc de o coliziune (care este mai exact numită interacțiune de maree, deoarece nici o stea sau planetă nu a fost probabil să se ciocnească), va fi mai mult o lovitură aruncată. Și în loc să aibă loc în aproximativ 3,75 miliarde de ani, va fi peste 4,5 miliarde de ani. Pfiu!
“Această constatare este crucială pentru înțelegerea modului în care evoluează și interacționează galaxiile. "
Timo Prusti, om de știință al proiectului ESA Gaia
Noua lucrare și noile date din Gaia au arătat, de asemenea, lumină asupra modului în care evoluează galaxii precum Andromeda și Triangulum.
“Această constatare este crucială pentru înțelegerea modului în care evoluează și interacționează galaxiile, " spune Timo Prusti, om de știință al proiectului ESA Gaia. „Vedem caracteristici neobișnuite atât în M31 cât și în M33, cum ar fi fluxurile deformate și cozile de gaz și stele. Dacă galaxiile nu s-au mai reunit înainte, acestea nu pot fi create de forțele resimțite în timpul unei fuziuni. Poate că s-au format prin interacțiuni cu alte galaxii sau prin dinamica gazelor în cadrul galaxiilor.
Surse:
- Document de cercetare: În primul rând Gaia Dinamica sistemului Andromeda: mișcări adecvate DR2, orbite și rotirea M31 și M33
- Comunicat de presă ESA: GAIA ceasează o nouă viteză pentru coliziunea Calea Lactee-Andromeda
- Misiunea GAIA a ESA
