Международная команда астрономов под руководством Университета Хельсинки тщательно учла неопределенности в существующих измерениях и включила в расчет гравитационное влияние других близлежащих галактик на движение Млечного пути и Андромеды. В результате оказалось, что вероятность слияния этих галактик в течение следующих 10 миллиардов лет составляет менее 50%. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
Астрономы показали, что столкновение Млечного Пути и Андромеды может и не случиться
Международная команда астрономов под руководством Университета Хельсинки тщательно учла неопределенности в существующих измерениях и включила в расчет гравитационное влияние других близлежащих галактик на движение Млечного пути и Туманности Андромеды. В результате оказалось, что вероятность слияния этих галактик в течение следующих 10 миллиардов лет составляет менее 50%.
Туманность Андромеды (Андромеда) в инфракрасном диапазоне. Википедия
В течение многих лет астрономы предсказывали драматическую судьбу нашей галактики: лобовое столкновение с Андромедой, нашим ближайшим крупным галактическим соседом. Это слияние, которое ожидается примерно через 5 миллиардов лет, стало основным сюжетом многих документальных фильмов, вошло в учебники и научно-популярные произведения по астрономии. Но теперь астрономы пришли к выводу, что такое столкновение вовсе не является неизбежным.
Гипотеза о том, что Млечный Путь и Андромеда обязательно столкнутся, существует уже более столетия. Тогда астрономы обнаружили, что Андромеда движется к нам, измерив ее лучевую скорость — ее движение вдоль нашего луча зрения — с помощью небольшого изменения ее цвета, называемого доплеровским смещением.
Однако галактики также дрейфуют по небу и вбок, и это движение известно как собственное движение или поперечная скорость. Это боковое движение очень трудно обнаружить, особенно для галактик, находящихся на расстоянии миллионов световых лет от нас.
В более ранних исследованиях часто предполагалось, что поперечное движение Андромеды незначительно, поэтому будущее лобовое столкновение казалось почти неизбежным.
Новый взгляд в будущее
В новой работе не использовались никакие новые данные. Вместо этого астрономы по-новому взглянули на существующие наблюдения с космического телескопа Хаббл и миссии Gaia. В отличие от более ранних исследований, эта работа учитывает неопределенность измерений, а не рассматривает только их наиболее вероятные значения.
Астрономы смоделировали тысячи возможных траекторий для Млечного Пути и Андромеды, каждый раз слегка изменяя предполагаемые начальные условия — такие как скорость и положение двух галактик. Когда астрономы исходили из тех же предположений, которые были сделаны в предыдущих исследованиях, получались те же результаты. Но в новой работе был охвачен более широкий диапазон возможностей.
В новом исследовании учитывалось гравитационное воздействие галактики Треугольника, которая вращается вокруг Андромеды.
Ученые включили в расчеты две дополнительные галактики, которые влияют на будущие пути Млечного Пути и Андромеды: Большое Магелланово Облако — массивную галактику-спутник, в настоящее время падающую на Млечный Путь, и M33 или галактику Треугольника, которая вращается вокруг Андромеды.
Эти сопутствующие галактики оказывают гравитационное воздействие, которое изменяет движение их хозяев. M33 слегка подталкивает Андромеду к Млечному Пути, увеличивая вероятность слияния. Тем временем Большое Магелланово Облако смещает движение Млечного Пути в сторону от Андромеды, уменьшая вероятность столкновения.
Принимая все это во внимание, астрономы обнаружили, что примерно в половине моделируемых сценариев Млечный Путь и Андромеда не сольются в течение следующих 10 миллиардов лет.
Что произойдет, если они столкнутся?
Три изображения пар галактик, находящихся все ближе друг к другу. Другие галактики демонстрируют примеры трех будущих сценариев для Млечного Пути и Андромеды: сближение, столкновение и слияние.
Даже если слияние произойдет, оно вряд ли будет катастрофическим для Земли. Звезды в галактиках разделены огромными расстояниями, поэтому прямые столкновения редки. Но со временем галактики под действием гравитации объединятся, образовав одну большую галактику — вероятно, эллиптическую, а не спиральную, которую мы видим сегодня.
Если галактики не сольются, они могут перейти на удаленную орбиту друг вокруг друга — близкие компаньоны, которые никогда не столкнутся. Это более мягкий результат, но он все равно меняет наше понимание далекого будущего Млечного Пути.
Наибольшую неопределенность представляет собой поперечная скорость Андромеды. Даже небольшие изменения в этом боковом движении могут стать решающим фактором между слиянием и «промахом». Дальнейшие измерения помогут уточнить это значение и приблизить нас к более четкому ответу. Но пока нет однозначного ответа о будущем нашей галактики.