SUDAR naše galaksije, Mliječne staze, s njezinom najvećom susjedom, galaksijom Andromedom, koji se predviđa za otprilike 4.5 milijardi godina, astronomi očekuju još od 1912. godine. No novo istraživanje sugerira da je vjerojatnost tog galaktičkog sudara, prozvanog Milkomeda, manja nego što se dosad mislilo, prenosi CNN.

Na prvi pogled čini se gotovo sigurnim da su ove dvije galaksije, udaljene oko 2.5 milijuna svjetlosnih godina, na kursu neizbježnog sudara. Mliječna staza i Andromeda kreću se jedna prema drugoj brzinom od oko 360.000 km/h (100 km/s).

Međutim, naš dio svemira, poznat kao Lokalna skupina, uključuje 100 poznatih manjih galaksija. Tim astronoma u obzir je uzeo neke od najvećih među njima, uključujući Veliki Magellanov oblak (LMC) i M33 (galaksiju Trokut), kako bi procijenili koliki utjecaj te galaksije mogu imati na budućnost Mliječne staze tijekom sljedećih 10 milijardi godina.

Nakon što su uključili gravitacijski utjecaj galaksija iz Lokalne skupine i proveli 100.000 simulacija koristeći nove podatke s Hubbleova i Gaia teleskopa, znanstvenici su ustanovili da postoji oko 50% šanse da će do sudara Mliječne staze i Andromede doći u idućih 10 milijardi godina. Samo je oko 2% šanse da će se sudar dogoditi za 4 do 5 milijardi godina, kako se prethodno vjerovalo, navodi se u studiji objavljenoj u časopisu Nature Astronomy.

Prema autorima studije, sudar Mliječne staze i Andromede uništio bi obje galaksije i s vremenom ih pretvorio u jednu izduženu galaksiju bez spiralne strukture. "Sudari galaksija mogu izazvati 'kozmičke vatromete', kada se plin usmjeri prema središtu i nahrani crnu rupu koja tada emitira ogromne količine zračenja prije nego što materija nepovratno padne u nju", rekao je suautor studije Carlos Frenk, profesor na Sveučilištu Durham u Engleskoj.

"Dosad smo mislili da je upravo to sudbina naše Mliječne staze", rekao je Frenk. "Sada znamo da postoji velika šansa da izbjegnemo tu zastrašujuću sudbinu."

No autori studije upozoravaju da brojni nepoznati čimbenici otežavaju predviđanje konačne sudbine naše galaksije. Frenk također ističe da postoji veća vjerojatnost da će Mliječna staza doživjeti sudar s Velikim Magellanovim oblakom u sljedeće dvije milijarde godina, što bi moglo temeljito promijeniti strukturu galaksije.

Simulacija galaktičkih sudara

LMC kruži oko Mliječne staze, dok je M33 satelit Andromede.

Iako LMC ima tek 15% mase Mliječne staze, tim je otkrio da ta satelitska galaksija svojim gravitacijskim utjecajem – koji djeluje okomito na Andromedu – mijenja gibanje Mliječne staze toliko da smanjuje vjerojatnost njezinog sudara s Andromedom. Slično vrijedi i za M33.

"Dodatna masa Andromedinog satelita M33 povlači Mliječnu stazu malo više prema sebi", rekao je glavni autor studije dr. Till Sawala, astronom sa Sveučilišta u Helsinkiju. "No također pokazujemo da LMC odvlači Mliječnu stazu iz orbite i udaljava je od Andromede. To ne znači da će nas LMC spasiti od sudara, ali ga čini nešto manje vjerojatnim."

Prethodna su istraživanja koristila najvjerojatnije vrijednosti za brojne nepoznanice, poput trenutačne pozicije, gibanja i masa galaksija u Lokalnoj skupini. U novom istraživanju tim je uzeo u obzir 22 različite varijable koje bi mogle utjecati na ishod.

"Proveli smo na tisuće simulacija kako bismo uključili sve neizvjesnosti u promatranju", rekao je Sawala. "Budući da svaka varijabla nosi svoje pogreške, to rezultira znatnom nesigurnošću ishoda, što nas dovodi do zaključka da je šansa za izravni sudar tek 50 % u sljedećih 10 milijardi godina."

U nešto više od polovice simulacija koje predviđaju događaje za 8 do 10 milijardi godina, Mliječna staza i Andromeda prvo su prošle jedna pokraj druge, zatim su se vratile i izgubile orbitalnu energiju, što je završilo njihovim spajanjem u jednu galaksiju. Prvotni bliski susreti između galaktičkih omotača – golemih oblaka plina – na kraju bi doveli do sudara.

"Takav bi sudar vjerojatno izazvao snažno stvaranje novih zvijezda, potom intenzivno zračenje koje bi dolazilo od eksplodirajućih mladih zvijezda i aktivirane supermasivne crne rupe, nakon čega bi se stvaranje zvijezda potpuno ugasilo", rekao je Sawala. "Nekoliko milijardi godina kasnije, nestali bi svi tragovi nekadašnje Mliječne staze i Andromede, a ostala bi velika eliptična galaksija bez izražene strukture."

U preostalim simulacijama dvije su galaksije prošle jedna pokraj druge bez značajnog međusobnog utjecaja.

Geraint Lewis, profesor astrofizike sa Sveučilišta u Sydneyju, smatra zanimljivima rezultate koji pokazuju gravitacijski utjecaj M33 i LMC-a. On je i ranije istraživao potencijalni sudar Andromede i Mliječne staze.

"Ne možemo sa sigurnošću znati hoće li sudar biti izbjegnut, ali jasno je da priča o neizbježnom uništenju Andromede i Mliječne staze nije toliko sigurna koliko se mislilo", rekao je Lewis. "No čak i da se ne dogodi izravan sudar, gravitacijske sile koje će si galaksije međusobno nametnuti vjerojatno će ih obje ozbiljno oštetiti."

Predviđanje kozmičke budućnosti

Dok je uzimanje u obzir gravitacijskih učinaka LMC-a važno, najvažniji aspekt nove studije je obračunavanje s neizvjesnostima, rekao je Scott Lucchini, postdoktorand na Institutu za teoriju i računanje pri Centru za astrofiziku Harvard–Smithsonian.

"Oni su u ovom slučaju uzorkovali sve nepoznanice vezane uz pozicije, brzine i mase galaksija kako bi dobili relativne vjerojatnosti različitih scenarija", napisao je Lucchini u e-mailu. "To nam doista daje kompletnu sliku mogućih ishoda."

Galaksije su složeni sustavi – njihovi se oblici mogu iskriviti, međusobne interakcije mogu promijeniti orbite, a masu mogu gubiti na različite načine. Takva složenost otežava dugoročna predviđanja, dodaje Lucchini. To u biti, kako pišu autori studije, znači da je sudbina Mliječne staze "potpuno otvorena".

Međutim, nova mjerenja koja će donijeti podaci iz svemirskog teleskopa Gaia, planirana za ljeto 2026., mogla bi dodatno smanjiti neizvjesnosti oko brzine i smjera kretanja Andromede, kaže Sawala.

Sudbina Zemlje

Sudbina Sunca mogla bi imati veći utjecaj na budućnost Zemlje nego gibanje galaksija, smatraju istraživači.

Naše je Sunce staro 4.5 milijardi godina. Kada za oko 5 milijardi godina počne umirati, napuhat će se u crvenog diva koji će progutati Merkur, Veneru, a možda i Zemlju, prema podacima NASA-e.

"Kratak odgovor je da je kraj Sunca puno gori za naš planet nego sudar s Andromedom", rekao je Sawala. "Iako bi sudar značio kraj naše galaksije, to nužno ne bi bio kraj Sunca ili Zemlje. Naše istraživanje također pokazuje da su prijašnje studije koje su tvrdile da mogu točno predvidjeti sudbinu Sunčevog sustava nakon spajanja bile preuranjene. Općenito, sudari zvijezda i planeta tijekom galaktičkih spajanja iznimno su rijetki. I dok je kraj Sunca siguran, naš rad pokazuje da kraj galaksije nije."

Iako tim nije detaljno modelirao spajanje LMC-a i Mliječne staze, ustanovili su da postoji "virtualna sigurnost" da će se te dvije galaksije spojiti u sljedeće dvije milijarde godina, što potvrđuju i ranija istraživanja. No učinci tog spajanja vjerojatno će biti manji nego kod mogućeg spajanja s Andromedom.

"To spajanje neće uništiti našu galaksiju, ali će je temeljito promijeniti – osobito utjecati na našu središnju supermasivnu crnu rupu i galaktički halo", napisao je Frenk. On je također bio suautor rada iz 2019. o mogućem spajanju.