Gökbilimciler bir süredir Samanyolu ve Andromeda gökadalarının gelecek bir tarihte çarpışacağını biliyorlar. Bu buluşma için en iyi tahmin, şu andan itibaren yaklaşık 3.75 milyar yıl oldu. Ancak şimdi ESA’nın Gaia misyonundan Veri Bülteni 2’ye dayanan yeni bir çalışma, gelecekteki bu çarpışmaya açıklık getiriyor.
Genel çarpışma resminde sadece Samanyolu ve Andromeda'dan (M31) daha fazlası var. İki gökada, Yerel Grup adı verilen bir grup gökadanın parçasıdır ve Yerel Grubun üçüncü büyük üyesi olan Üçgen Gökadası (M33) vardır. Yerel Grup başka gökadalar içeriyor olsa da, kütlenin çoğunluğunu oluşturan bu üçü. Üçünden, Andromeda en büyük, Samanyolu ikinci en büyük ve Üçgen üçüncüsüdür.
Yerel Grup 54'ten fazla farklı gökadadan oluşur, ancak bunların çoğu, yerçekimsel olarak büyük üçe bağlı olan cüce gökadalardır. Grubun çekim merkezi Samanyolu ile Andromeda arasında bir yerdedir.
Bir süredir bir çarpışma öngörülmesine rağmen, hala çok fazla belirsizlik var. Hubble Uzay Teleskobu ve Çok Uzun Taban Düzeni Dizisi (VLBA) gibi yer temelli diğer kapsamlar bu çarpışma için gözlemsel kanıt sağlamıştır. Bu verilerle gökbilimciler, Andromeda ve Üçgen'in yörüngelerinin zamanla nasıl değiştiği hakkında biraz bilgi edindiler.
Andromeda ve Üçgen, Samanyolu gibi sarmal gökadalardır ve bizden 2,5 ila 3 milyon ışıkyılı uzaklıkta bir yerdedir. Ayrıca, potansiyel olarak yerçekimsel olarak etkileşime girebilecek kadar yakındırlar ki bu da çarpışma tahminlerini bulanıklaştırır.
ESA’nın Gaia misyonu burada devreye giriyor.
“Nasıl büyüdüklerini ve geliştiklerini ve özelliklerini ve davranışlarını neyin yarattığını ve etkilediğini ortaya çıkarmak için galaksilerin hareketlerini 3D olarak araştırmamız gerekiyordu.“
Çalışma lideri yazar Roeland van der Marel, Uzay Teleskopu Bilim Enstitüsü (STScI) Baltimore, ABD.
“Nasıl büyüdüklerini ve geliştiklerini ve özelliklerini ve davranışlarını neyin yarattığını ve etkilediğini ortaya çıkarmak için galaksilerin hareketlerini 3D olarak araştırmamız gerekiyordu,”Diyor Baltimore, ABD'deki Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü'nün (STScI) baş yazarı Roeland van der Marel. “Bunu Gaia tarafından yayınlanan ikinci yüksek kaliteli veri paketini kullanarak başardık.“
Gaia misyonu Samanyolu galaksimizin 3B haritasını yapıyor ve aynı zamanda Yerel Grubun bölümleri için de aynısını yapıyor. Hubble gibi kapsamlar bize Yerel Grubun diğer üyelerinin keskin görüşlerini verirken, bize bireysel yıldızların konumlarının ve hareketlerinin doğru ölçümlerini vermiyorlar. Bu Gaia’nın görevi.
“Her iki galaksideki binlerce bireysel yıldızı tanımlamak için Gaia verilerini taradık ve bu yıldızların galaktik evlerinde nasıl hareket ettiğini inceledik,”, STScI'den de ortak yazar Mark Fardal ekliyor. “Gaia öncelikle Samanyolu'nu incelemeyi amaçlasa da, özellikle yıldız oluşum bölgelerinde - bizimkinin dışındaki galaksilerde bile - özellikle büyük ve parlak yıldızları tespit etmek için yeterince güçlü.“
Geçmişte, gökbilimciler Hubble ve diğer gözlemevlerini Yerel Grubun en büyük üç üyesinin hareketlerini incelemek için kullandıklarında, iki olasılık buldular. Ya Üçgen gökadası, Andromeda'nın çevresinde inanılmaz derecede altı milyar yıllık bir yörüngede yer alıyor, ancak geçmişte zaten içine düşmüş ya da şu anda ilk sonbaharında. Her senaryo farklı bir yörünge yolunu ve dolayısıyla her galaksi için farklı bir oluşum tarihini ve geleceğini yansıtır.
Ama şimdi Gaia, gökbilimcilere üzerinde çalışmak için çok daha fazla veri verdi. Sadece galaksilerin uzayda nasıl hareket ettiğini göstermekle kalmaz, aynı zamanda dönüş hızlarını da gösterir. Bu sıkma oranı verileri, gökbilimciler yüz yıl önce gökada oluşumu ve evrimi üzerinde çalışmaya başladıklarından ve Gaia nihayet teslim ettiğinden beri çoktan açıldı.
“Sonunda Gaia kadar ileri bir gözlemevi aldı.“
Roeland van der Marel, STScI.
“Sonunda Gaia kadar ileri bir gözlemevi aldı,”Diyor Roeland. “İlk kez, M31 ve M33'ün gökyüzünde nasıl döndüğünü ölçtük. Gökbilimciler, gökadaları muhtemelen ayrı 'adalar' olmayabilecek kümelenmiş dünyalar olarak görüyorlardı, ama şimdi başka türlü biliyoruz. 100 yıl sürdü ve Gaia, en yakın büyük galaktik komşumuz M31'in gerçek, küçük, dönme oranını ölçmek için aldı. Bu, galaksilerin doğası hakkında daha fazla şey anlamamıza yardımcı olacaktır.“
Çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, Andromeda ve Üçgen'in uzayda nasıl hareket ettiklerinin daha doğru bir resmini oluşturmak için mevcut verileri Gaia Sürüm 2'den yeni verilerle birleştirdiler. Milyarlarca yıldır bunu geçmişe ve geleceğe yansıtabildiler.
“Bulduğumuz hızlar M33'ün M31 çevresinde uzun bir yörüngede olamayacağını gösteriyor ”diyor. Arizona Üniversitesi'nden ortak yazar Ekta Patel, ABD. “Modeller oybirliğiyle, M33'ün M31'e ilk girişinde olması gerektiğini ima ediyor.“
Çalışma ayrıca Samanyolu ve Andromeda için nelerin mevcut olduğunu daha fazla ortaya koydu. Bir çarpışmadan ziyade (yıldızların veya gezegenlerin çarpışması muhtemel olmadığından daha doğru bir şekilde gelgit etkileşimi olarak adlandırılır), daha çok göz kamaştırıcı bir darbe olacak. Ve yaklaşık 3,75 milyar yıl yerine, yaklaşık 4,5 milyar yıl olacak. Uf!
“Bu bulgu galaksilerin nasıl evrimleştiği ve etkileşime girdiği konusundaki anlayışımız için çok önemlidir.
Timo Prusti, ESA Gaia Proje Bilimcisi
Yeni makale ve Gaia'nın yeni verileri, Andromeda ve Triangulum gibi galaksilerin nasıl oluştuğuna ve geliştiğine de ışık tuttu.
“Bu bulgu galaksilerin nasıl evrimleştiği ve etkileşime girdikleri konusundaki anlayışımız için çok önemli. ” diyor ESA Gaia Proje Bilimcisi Timo Prusti. “Hem M31 hem de M33'te çarpık akışlar ve gaz ve yıldız kuyrukları gibi olağandışı özellikler görüyoruz. Eğer galaksiler daha önce bir araya gelmediyse, birleşme sırasında hissedilen kuvvetler tarafından yaratılamazlar. Belki de diğer galaksilerle etkileşimler yoluyla ya da galaksilerin kendi içindeki gaz dinamikleriyle oluşmuşlardır.
Kaynaklar:
- Araştırma Makalesi: İlk Gaia Andromeda Sisteminin Dinamiği: DR2 Doğru Hareketler, Yörüngeler ve M31 ve M33'ün Rotasyonu
- ESA Basın Bülteni: GAIA Samanyolu-Andromeda Çarpışması İçin Yeni Hızı Saatler
- ESA’nın GAIA Misyonu
