چه هنگام کهکشان راه شیری و آندرومدا برخورد می‌کنند؟

 کهکشان آندرومدا نزدیک ترین کهکشان مارپیچی بزرگ به راه شیری ما است. ستاره‌شناسان برای مدتی مشکوک هستند که در نهایت این کهکشان با راه شیری ما برخورد خواهد داشت. حالا – به لطف ماهواره گایا – آنها در این مورد بیشتر می‌دانند.

حرکت‌های آینده راه شیری و کهکشان‌های آندرومدا را در یک دوره برخورد نشان می‌دهد. در ضمن، سومین کهکشان بزرگ در گروه محلی ما – کهکشان مثلث – به احتمال زیاد در این برخورد سهمی دارد. تصویر از ESA / Gaia / DPAC.

ستاره‌شناسان برخی دوره‌ها گفته‌اند که کهکشان آندرومدا (که به عنوان M31 نیز شناخته می‌شود، که نزدیکترین کهکشان مارپیچی به راه شیری خانه ما است) یک روز با راه شیری برخورد می‌کند. در تاریخ 7 فوریه 2019، آژانس فضایی اروپا (ESA) به روزرسانی جدیدترین تصورها در مورد این تصادف پیش‌بینی‌شده، بر اساس داده‌های ماهواره گایای خود را ارائه کرد. در طول سال 2018، اخترشناسان چندین اکتشاف جالب در مورد کهکشان ما را براساس انتشار دومین داده‌های گایا در ماه آوریل گذشته اعلام کردند. در حال حاضر گایا به فراتر از راه شیری می‌نگرد، به حرکت ستاره‌ها در هر دو کهکشان آندرومدا و کهکشان مثلث (نام مستعار M33)، که سومین کهکشان بزرگ در گروه محلی ما است. این ماهواره اطلاعات شگفتی در مورد برخورد کهکشان آندرومدا با راه شیری نشان می‌دهد.

شگفتی اول، برآورد جدیدی است که چه هنگام این برخورد رخ خواهد داد. ستاره‌شناسان تصور می‌کردند که حدود 3.9 میلیارد سال بعد  این اتفاق می‌افتد. اما اخترشناسانی که داده‌های گایا را مطالعه کرده‌اند، گفته‌اند که اکنون اعتقاد دارند که 600 میلیون سال بعد از آن این امر رخ خواهد داد (شاید 4.5 میلیارد سال بعد از زمان حال).

این نتایج 7 فوریه در مجله Astrophysical Journal بررسی شده است. ستاره‌شناس رولند ون‌در مالر از موسسه علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور – که این مطالعه را هدایت کرد – اظهار داشت:

ما نیاز به کشف حرکات کهکشان‌ها  به صورت سه ‌بعدی داشتیم و کشف کنیم که چگونه رشد کرده و تکامل یافته‌اند، و چه چیزی بر ویژگی‌ها و رفتار آنها تاثیر می‌گذارد.

ما توانستیم این کار را با استفاده از بسته دوم داده‌های با کیفیت بالای منتشر شده توسط گایا انجام دهیم.

یک دید کلی از کهکشان راه شیری و کهکشان‌های همسایه آن، براساس اندازه گیری، نزدیک به 1.7 میلیارد ستاره در انتشار اطلاعات دوم گایا مورد بررسی قرار گرفته است. نقشه نشان‌دهنده چگالی ستاره‌هایی است که توسط گایا در هر قسمت از آسمان از ژوئیه 2014 تا مه 2016 دیده شده‌اند. تصویر از ESA / Gaia / DPAC. درباره این تصویر بیشتر بخوانید:

http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2018/04/Gaia_s_new_map_of_star_density

گایا چیزی به نام استرومتری را انجام می‌دهد. وظیفه او این است که آسمان را بطور مکرر اسکن کرده و هر میلیارد ستاره مورد هدف خود را به طور میانگین 70 بار طی مأموریت پنج ساله خود بررسی کند. گایا بارها و بارها اطلاعاتی از موقعیت ستارگان در مسیر راه شیری و در حال حاضر در مورد کهکشانهای آندرومدا و مثلث نیز به دست خواهد آورد. ما می‌دانیم ستاره ها در فضا حرکت می‌کنند. گایا دقیقا به ما می‌گوید که چگونه آنها در طول این دوره پنج ساله نقل مکان می‌کنند.

ممکن است این حرکت بسیار چشمگیر نباشد. اما اطلاعات زیادی در مورد حرکت ستاره به ما می‌دهد – اطلاعات واقعی در مورد حرکت بیش از یک میلیارد ستاره – که در تاریخ نجوم بی‌سابقه است.

در نهایت، داده‌های گایا برای ساخت نقشه دقیق‌تر سه‌بعدی ستاره‌ها در دنیای مجاور مورد استفاده قرار خواهد گرفت. یک بیانیه از ESA توضیح داد:

مطالعات قبلی گروه محلی، مشاهدات تلسکوپ از جمله تلسکوپ فضایی هابل ناسا / ESA و آرایه خط پایه بسیار بزرگ را برای تشخیص اینکه چگونه مدارهای آندرومدا و مثلث در طول زمان تغییر کرده می‌کند، ترکیب کرده‌اند. (آرایه خط پایه بسیار بزرگ که به اختصار VLBA نامیده می‌شود، سامانه‌ای شامل ده رادیوتلسکوپ است که از مرکز مدیریت آرایه در سوکورو،نیومکزیکو مدیریت می‌شود و بخشی از رصدخانه ملی رادیویی آمریکا (NRAO) به‌شمار می‌رود. ده آنتن رادیویی به‌شکل آرایه‌ای با یکدیگر فعالیت می‌کنند که بزرگ‌ترین سامانه استفاده‌کننده از تداخل‌سنجی خط پایه بسیار طولانی در سطح جهان به‌شمار می‌رود. طولانی‌ترین خط پایه موجود در این تداخل‌سنجی حدود 8611 کیلومتر است). این دو کهکشان مارپیچی حدود بین 2.5 تا 3 میلیون سال نوری از ما فاصله دارند و به اندازه کافی نزدیک به یکدیگر هستند که ممکن است در تعامل باشند.

دو احتمال وجود دارد: یا مثلث  بر روی یک مدار شگفت‌آور طولانی شش میلیارد ساله در اطراف آندرومدا قرار دارد، اما در گذشته به دام آن افتاده است، یا در حال حاضر در اولین اولویت آن قرار دارد.

هر سناریو یک مسیر مدار متفاوتی را نشان می‌دهد و به همین ترتیب تاریخ و آینده شکل‌گیری مختلف برای هر یک کهکشانها را بوجود می‌آورند.

حرکت ستاره‌ای در کهکشان آندرومدا. تصویر از NASA / Gaia / Galex / ESA. درباره این تصویر بیشتر بخوانید:

http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2019/02/Stellar_motions_in_the_Andromeda_galaxy

مارک فاردال، همچنین از موسسه علوم تلسکوپ فضایی، نویسنده دوم در مقاله جدید است. او توضیح داد:

ما از طریق داده‌های گایا برای شناسایی هزاران ستاره منفرد در هر دو کهکشان، شبیه‌سازی کردیم و مطالعه کردیم که چگونه این ستاره‌ها درون خانه‌های کهکشانیشان قرار می‌گیرند.

در حالی که گایا عمدتا در تلاش برای مطالعه راه شیری است، به اندازه کافی قدرتمند است تا ستارگان به خصوص ستارگان عظیم و روشن در ناحیه‌ ستارگانی که در این نزدیکی هستند، حتی در کهکشان‌هایی که فراتر از خودمان هستند را بررسی کند.

حرکت‌های ستاره‌ای اندازه‌گیری شده توسط گایا نه تنها نشان می‌دهد که چگونه هر یک از کهکشان‌ها در فضا حرکت می‌کنند، بلکه نشان می‌دهد که چگونه هر یک در اطراف محور چرخش خود می‌چرخند، ESA اضافه کرد:

یک قرن پیش، زمانی که اخترشناسان در ابتدا تلاش میکردند که ماهیت کهکشانها را درک کنند، این اندازه‌گیریهای چرخشی بسیار مورد پسند بود، اما این امر توسط تلسکوپهای موجود در آن زمان با موفقیت انجام نشد.

منظره دقیق‌تر از کهکشان مثلث – همان M33 – از تلسکوپ فضایی هابل. این تصویر ترکیبی از حدود 54 نقطه متفاوت با دوربین پیشرفته هابل است. این دومین تصویر بزرگی است که هابل منتشر کرده است. درباره این تصویر بیشتر بخوانید:

http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2019/01/The_sharpest_view_ever_of_the_Triangulum_Galaxy

آیا می‌خواهید بزرگترین تصویر هابل را ببینید؟ به تصویر زیر نگاه کنید.

رولند گفت:

در نهایت این کار را گایا انجام داد. برای اولین بار، ما اندازه‌گیری کردیم که چگونه M31 و M33 در آسمان می‌چرخند.

100 سال طول کشید و گایا در نهایت اندازه واقعی و کوچک چرخش نزدیکترین همسایه کهکشانی ما، M31 را اندازه‌گیری کرد. این به ما کمک خواهد کرد تا بیشتر ماهیت کهکشانها درک کنیم.

از ESA / Gaia بیشتر بخوانید:

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_clocks_new_speeds_for_Milky_Way-Andromeda_collision

این تصویر از منظر تلسکوپ فضایی هابل، دقیق‌ترین تصویر را از کهکشان آندرومدا نشان می‌دهد. شما بیش از 600 صفحه تلویزیون HD را برای نمایش کل تصویر نیاز دارید که بهترین استفاده از این ابزار بزرگنمایی است. تلسکوپ هابل نمایی از کهکشان‌های آندرومدا و مثلث را ارائه می‌دهد. اما گایا برای درک حرکات ستارگان درون آنها موردنیاز بود. درباره این تصویر بیشتر بخوانید:

http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2015/01/Sharpest_ever_view_of_the_Andromeda_Galaxy

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

When will the Milky Way and Andromeda galaxies collide?

By EarthSky in SPACE | February 8, 2019