Zrážka Mliečnej cesty a galaxie v Andromede

Astronómovia z NASA nedávno oznámili, že teraz vedia s istotou predpovedať nasledujúci veľký kozmický úkaz, ktorý ovplyvní našu Galaxiu, Slnko a slnečnú sústavu: gigantickú zrážku našej Galaxie (Mliečnej cesty) s blízkou a veľkou galaxiou v Andromede (má označenie aj M 31). Mliečna cesta smeruje k veľký štruktúrnym zmenám počas stretu, ktorý podľa predpovede nastane o 4 miliardy rokov. Je pravdepodobné, že Slnko bude vymrštené do novej oblasti našej Galaxie, ale naša Zem a slnečná sústava nie sú v ohrození, že by mohli byť zničené. „Naše zistenia sú štatisticky konzistentné s čelnou zrážkou medzi galaxiou v Andromede a našou Mliečnou cestou," hovorí Roeland van der Marel zo Space Telescope Science Institute (STScI) v Baltimore. Riešenie prišlo vďaka novým meraniam pohybu galaxie M 31 v Andromede pomocou Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu (Hubble Space Telescope, skr. HST). Táto galaxia je teraz vzdialená od nás 2,5 milióna svetelných rokov, ale neúprosne sa blíži k Mliečnej ceste priťahovaná vzájomnou gravitačnou silou medzi oboma galaxiami a neviditeľnou tmavou hmotou, ktorá ich obidve obkolesuje. „Po približne storočí špekulácií o budúcom osude našej Mliečnej cesty a galaxie v Andromede máme konečne jasno v tom, ako bude tento proces počas nasledujúcich miliárd rokov prebiehať," povedal Sangmo Tony Sohn zo STScI. Tento scenár je podobný baseballovému hráčovi, ktorý sleduje prilietajúcu loptičku. Hoci galaxia v Andromede sa približuje rýchlosťou asi 2000 krát vyššou (než baseballová loptička), do úderu (angl. „strike") ostávajú 4 miliardy rokov. Počítačové simulácie odvodené z pozorovaní pomocou HST ukazujú, že ďalšie dve miliardy rokov po zrážke potrvá, kým interagujúce galaxie celkom splynú pod účinkom gravitácie a vytvoria jednu veľkú eliptickú galaxiu, podobnú galaxiám tohto typu, ktoré často vidíme v okolitom vesmíre. Hoci galaxie sa zrazia a vniknú jedna do druhej, hviezdy vo vnútri každej z nich sú od seba tak ďaleko, že sa navzájom počas tejto kolízie zrážať nebudú. Avšak hviezdy budú vyhodené na iné dráhy okolo nového galaktického jadra. Simulácie ukazujú, že naša slnečná sústava bude pravdepodobne vyvrhnutá oveľa ďalej od galaktického jadra, než je dnes. Aby sa veci ešte viac skomplikovali, malý sprievodca galaxie M31, galaxia v Trojuholníku M 33, sa pripojí ku zrážke a pravdepodobne neskôr splynie s párom M31+Mliečna cesta. Existuje len malá pravdepodobnosť, že M 33 sa najskôr zrazí s našou Galaxiou. Vesmír sa rozpína a jeho rozpínanie sa zrýchľuje, ale zrážky medzi galaxiami v nich ešte stále nastávajú, pretože galaxie sú gravitačne viazané tmavou hmotou, ktorá ich obkolesuje. Práve kvalitné snímky vesmíru z HST ukazujú, že takéto stretnutia medzi galaxiami boli v minulosti, keď bol vesmír menší, bežné. Pred storočím astronómovia nevedeli, že M 31 je samostatná galaxia ďaleko za hviezdami našej Mliečnej cesty. Edwin Hubble zmeral jej vzdialenosť pomocou premennej hviezdy v nej objavenej, ktorá poslúžila ako „míľnik". Hubble je zároveň aj objaviteľom rozpínania vesmíru, kde sa galaxie od nás vzďaľujú, ale pritom už dlho bolo známe, že M 31 sa pohybuje smerom k Mliečnej ceste rýchlosťou asi 400 000 km/h (110 km/s). To je dosť rýchlo na to, aby ste boli za hodinu na Mesiaci. Merania tejto rýchlosti pohybu galaxie M 31 boli uskutočnené vďaka Dopplerovmu efektu, pri ktorom sa mení frekvencia (resp. vlnová dĺžka) vĺn produkovaných zdrojom pohybujúcim sa v smere zorného lúča k pozorovateľovi, alebo od neho. Pred nedávnom nebolo ani jasné, či sa v ďalekej budúcnosti tieto dve galaxie minú, alebo sa o seba len „obtrú", či sa zrazia čelne. To závisí od tzv. tangenciálneho pohybu M 31. Doteraz neboli astronómovia schopní merať tento pohyb galaxie v Andromede po oblohe kolmo na zorný lúč (tangenciálny pohyb), hoci sa o to už sto rokov pokúšali. Tím pracujúci s HST vedený van der Marelom uskutočnil obzvlášť presné pozorovania tangenciálneho pohybu M 31, ktoré odstránili akékoľvek pochybnosti o tom, či sa M 31 zrazí a splynie s Mliečnou cestou. „Bolo to skomplikované opakovanými pozorovaniami vybraných oblastí tejto galaxie počas 5- až 7-ročnej periódy," konštatoval Jay Anderson zo STScI. „V najhoršom scenári simulácie M 31 narazí do Mliečnej cesty čelne a všetky hviezdy sa rozptýlia na iné dráhy," hovorí Gurtina Beslaová z Columbia University v New Yorku. „Hviezdne populácie oboch galaxií budú stlačené a Mliečna cesta stratí svoj sploštený diskovitý tvar, pretože väčšina jej hviezd sa dostane na takmer kruhové dráhy. Jadrá galaxií splynú a hviezdy sa usadia náhodných dráhach a vytvoria eliptickú galaxiu."



Ilustrácia ukazuje štádium predpovedaného splynutia našej Mliečnej cesty a susednej galaxie v Andromede, ktorá nastane za niekoľko miliárd rokov. Na obrázku reprezentujúcom pohľad na pozemskú oblohu za 3,75 miliardy rokov galaxia v Andromede (vľavo) vypĺňa zorné pole a začína svojim gravitačným pôsobením deformovať Mliečnu cestu.



























Séria ilustrácií ukazuje predpovedaný priebeh splynutia Mliečnej cesty a galaxie v Andromede:
•  Prvý riadok, vľavo: súčasnosť .
• Prvý riadok, vpravo: za 2 miliardy rokov sa disk približujúcej galaxie M 31 značne zväčší.
• Druhý riadok, vľavo: za 3,75 miliardy rokov vyplní galaxia v Andromede celé zorné pole.
• Druhý riadok, vpravo: za 3,85 miliardy rokov zažiari obloha vďaka novému vzniku hviezd.
• Tretí riadok, vľavo: za 3,9 miliardy rokov vznik hviezd pokračuje.
• Tretí riadok, vpravo: za 4 miliardy rokov galaxia v Andromede sa pod účinkom gravitácie roztiahne a Mliečna cesta sa zakriví.
• Štvrtý riadok, vľavo: za 5,1 miliardy rokov sa budú javiť jadrá týchto galaxií ako pár jasných lalokov
• Štvrtý riadok, vpravo: za 7 miliárd rokov vytvoria splynuté galaxie mohutnú eliptickú galaxiu a jej jasné jadro bude dominovať nočnej oblohe.

RNDr. Zdeněk Komárek