برخورد تاریخی کهکشان‌ها در هاله‌ای از ابهام: راه شیری و آندرومدا شاید اصلاً برخورد نکنند!

برخورد میان کهکشان راه شیری و همسایه نزدیک آن، آندرومدا، دیگر یک اتفاق حتمی تلقی نمی‌شود؛ در واقع، ممکن است نتیجه‌اش چیزی شبیه به شیر یا خط باشد.

«این‌که تنها حدود ۵۰ درصد احتمال برخورد وجود دارد، واقعاً غافل‌گیرکننده بود.»

تا پیش از این تصور می‌شد که برخورد عظیمی بین راه شیری و آندرومدا — که در حال نزدیک شدن به یکدیگرند — در حدود ۵ میلیارد سال آینده رخ دهد و کهکشانی جدید به نام «میلکومدا» (Milkomeda) از ترکیب آن‌ها پدید آید.

اما پژوهش‌های جدید نشان می‌دهد احتمال این برخورد بسیار کمتر از آن چیزی است که پیش‌تر گمان می‌رفت؛ در واقع، تنها حدود ۵۰ درصد احتمال دارد که این دو کهکشان مارپیچی در طی ۱۰ میلیارد سال آینده به یکدیگر برخورد کرده و یکی شوند.

تیل ساوالا، سرپرست تیم تحقیقاتی از دانشگاه هلسینکی، در گفتگو با Space.com گفت:
«یافته اصلی ما این است که برخورد بین راه شیری و آندرومدا که پیش‌تر انتظار می‌رفت حدود ۴.۵ میلیارد سال دیگر رخ دهد، اکنون بسیار نامطمئن به نظر می‌رسد. ما دریافتیم که تنها حدود ۵۰ درصد احتمال دارد این برخورد در ۱۰ میلیارد سال آینده رخ دهد.»
او افزود: «به‌طور خلاصه، احتمال برخورد از تقریبا قطعی، به چیزی شبیه به پرتاب سکه رسیده است. انتظار داشتم نتایجی متفاوت به‌دست بیاورم، اما این نتیجه واقعاً شگفت‌انگیز بود.»

برخورد مستقیم، عبور نزدیک یا بی‌تفاوتی کیهانی؟

ساوالا و همکارانش این نتیجه را با شبیه‌سازی مسیر ۱۰ میلیارد سال آینده کهکشان راه شیری در کیهان به دست آوردند.

این شبیه‌سازی جدید بر پایهٔ داده‌های به‌روزشده از تلسکوپ فضایی هابل و مأموریت گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) انجام شد. این تیم همچنین برآوردهای جدیدی از جرم کهکشان‌های کوتوله اطراف راه شیری را در نظر گرفتند، زیرا این اجرام با اثرات گرانشی‌شان می‌توانند مسیر راه شیری را تحت تأثیر قرار دهند.

ساوالا گفت:
«تفاوت اصلی پژوهش ما با مطالعات قبلی در این بود که ما از داده‌های دقیق‌تر و جدیدتر بهره گرفتیم، و اینکه یک سیستم کامل‌تر را در نظر گرفتیم؛ از جمله تأثیر ابرماژلانی بزرگ — بزرگ‌ترین کهکشان اقماری راه شیری.»

تیم پژوهشی توانست سناریوهای مختلفی را برای آینده راه شیری و آندرومدا پیش‌بینی کند.

ساوالا افزود:
«برخورد مستقیم بسیار بعید است؛ ما دریافتیم احتمال آن کمتر از ۲ درصد است. در اکثر حالت‌هایی که به برخورد منتهی می‌شود، ابتدا دو کهکشان از کنار هم عبور می‌کنند که باعث کاهش انرژی مداری می‌شود و در نهایت به ادغام منجر خواهد شد. با این حال، اینکه چقدر به هم نزدیک شوند در عبور اول، بسیار نامشخص است. اگر فاصله‌شان بیش از ۵۰۰ هزار سال نوری باشد، ممکن است هرگز با هم ادغام نشوند.»

پژوهشگران دریافتند که اگر مدار راه شیری و آندرومدا آن‌قدر به هم نزدیک شود که بتوانند بر هم اثر گرانشی بگذارند، در نهایت ادغام اتفاق خواهد افتاد.
«اما به همان اندازه هم احتمال دارد که فاصله‌شان حفظ شود و هر یک به مسیر تکاملی خود به‌طور مستقل ادامه دهد.»

تیم پژوهش همچنین نشان داد که وقتی تأثیر ابرماژلانی بزرگ در نظر گرفته می‌شود، احتمال برخورد با آندرومدا کاهش می‌یابد، اما در عوض، احتمال ادغام راه شیری با همین کهکشان کوتوله بیشتر می‌شود.

طبق این پژوهش، تقریباً قطعی است که کهکشان ما در طی ۲ میلیارد سال آینده با ابرماژلانی بزرگ ادغام شود.

ساوالا در پایان گفت:
«طبیعتاً اکنون می‌خواهیم دقیق‌تر بفهمیم که آیا راه شیری و آندرومدا واقعاً برخورد خواهند کرد یا نه. این نیازمند داده‌های رصدی بیشتر، مدل‌سازی کامل‌تر تعاملات گرانشی و بررسی دقیق‌تر محیط کیهانی آن‌هاست.»
«خوشبختانه، داده‌های رصدی بیشتری به‌زودی از تلسکوپ فضایی گایا و شاید هم از هابل در راه است.»

این پژوهش در روز دوشنبه، ۱۲ خرداد، در ژورنال Nature Astronomy منتشر شد.