Mgławica Andromedy
Oleg Fajg
Grupa astronomów
Uniwersytetu im. Johna Hopkinsa w 2002 roku ustalili, że jeżeli by uśrednić
kolory wszystkich gwiazd we Wszechświecie, to ich wypadkowa będzie miała kolor
jasnobeżowy. Otrzymała ona nawet nazwę kosmicznego
latte.
Burzliwe życie
obiektów kosmicznych są pełne nieoczekiwanych rzeczy. Na planety spadają komety
i asteroidy, a i same planety zderzają się jedne z drugimi. Niekiedy w systemy
planetarne wpadają obce gwiazdy, a błądzące gwiazdy mogą stać się żerem dla
potwornych czarnych dziur, znajdujących się w sercach gwiezdnych galaktycznych
wysp. Skomplikowane ruchy wykonują także same galaktyki.
Potworny
chaos
70 lat temu,
astronomowie zwrócili uwagę, że niemal dziesiąta część wszystkich galaktyk przypomina
dziwne, kłaczkowate chmury. Nazwali je galaktykami
nieregularnymi i długo nie mogli zrozumieć, skąd się wzięła taka niezwykła
forma, włączając w to świetliste aureole – halo galaktyczne, gwiezdne skoczki i
rozciągnięte na setki tysięcy lat świetlnych gazowo-pyłowe ogony.
Zagadkę galaktyk nieregularnych rozwiązał
wybitny radziecki astronom prof. B. A.
Woroncow-Wieliaminow. Borys Aleksandrowicz doszedł do tego, że kiedy
galaktyki zbliżają się jedna do drugiej, to doświadczają silnego przyciągania
grawitacyjnego, które wyrywają z nich potoki gwiazd, gazów i pyłu. Po kilkuset
milionach lat (co nie jest tak dużo w skali Kosmosu) kształt zderzających się
obiektów zmienia się radykalnie. Ich regularna forma zaczyna się psuć, ramiona
przenikają się nawzajem i w ostatecznym rezultacie galaktyki mogą zlać się w
jedną bezkształtną masę.
Do tego stosunkowo
spokojne życie tych „wysp wszechświata”, jak nazywa galaktyki prof.
Woroncow-Wieliaminow zmienia się diametralnie. Zaczyna się burzliwe tworzenie
się gwiazd, znaczone jaskrawymi błyskami eksplozji gwiazd Supernowych. Przy tym
wydzielają się kolosalne ilości energii, porównywane do najsilniejszych erupcji
„energetycznych wulkanów Wszechświata” – kwazarów.
Zlewanie się
galaktyk, które astronomowie mrocznie nazywają gwiezdnym kanibalizmem, jest
zwyczajnym zjawiskiem w Kosmosie. W rzeczy samej, w czasie zderzenia galaktyk same
gwiazdy lekko przechodzą obok siebie, bowiem odległości pomiędzy gwiazdami są
zbyt wielkie w stosunku do ich rozmiarów. Jednakże w gwiezdnych kołyskach –
obłokach gazowo-pyłowych – przebiegają fale uderzeniowe, podtrzymujące proces
narodzin gwiazd. Coś bardzo niezwykłego powinno przebiegać przy zderzeniach
jąder galaktycznych, zawierających gigantyczne czarne dziury.
Budowa Galaktyki i jej najbliższe otoczenie
Gwiazdy
są smaczne!
Nasza Galaktyka,
Mleczna Droga jest prawdziwym „drapieżnikiem”. Aktualnie wchłania ona karłowatą
galaktykę SagDEG (należą do niej
najprawdopodobniej gromady kuliste M 54,
Arp 2, Terzan 7 i Terzan 8 oraz
gromady NGC 4741, Palomar 1, Palomar 12 oraz Whiting)
w konstelacji Strzelca, a która znajduje się w odległości 50.000 lat świetlnych
– ly (Wikipedia podaje 59.000 ly – przyp. tłum.) od jądra Galaktyki (czyli
85.000 ly od Ziemi – przyp. tłum.) W ciągu 100 MA nasz kanibal całkowicie pożre
swego sąsiada, którego gwiazdy wymieszają się z gwiazdami Galaktyki. Następnym
żerem naszej Galaktyki staną się Obłoki
Magellana. Za kilkadziesiąt miliardów lat i nasz galaktyczny dom napełni
się ich materią.
Ogólnie rzecz biorąc
– Obłoki Magellana już stały się ofiarami kanibalizmu ze strony Galaktyki.
Wszak ich nieregularny kształt objaśnia się wpływem Drogi Mlecznej, która coraz
bliżej przyciąga do siebie resztki tych dwóch niedużych galaktyk, które
aktualnie znajdują się w stanie stopniowego niszczenia. (Dowodem na powyższe
jest właśnie istnienie galaktyki karłowatej SagDEG, która w przeszłości była
fragmentem zgrupowania Obłoków Magellana, jednakże siły grawitacji Drogi
Mlecznej wyrwały ją z niego i zmusiły do zmiany trajektorii – przyp. tłum.)
Poza tym same Obłoki Magella aktywnie „walczą” ze sobą. I tak Wielki Obłok Magellana – LMC stopniowo
przejmuje do siebie gwiazdy od Małego
Obłoku Magellana – SMC. W tym czasie tworzą się całe gazowo-pyłowe rzeki
niosące ze sobą wielkie ilości młodych gwiazd.
Stopniowo ze zgęstków
kosmicznego pyłu i gazów powstają gwiazdy, które padają ofiarą wszystkich aktów
gwiezdnego kanibalizmu, co obserwuje się w teleskopach na podczerwień i dzięki
komputerowej obróbce danych.
Odgryzanie
po kawałku
Szczególnie trudno
jest ujawniać procesy przebiegające w galaktykach karłowatych w rodzaju
galaktyki SagDEG, która 10.000 razy ustępuje masie Mlecznej Drodze.
Astronomowie uważają, że galaktyki-kanibale zaczynają swój „posiłek” od małych
kawałeczków gwiezdnych gromad składających się z kilkunastu tysięcy gwiazd i
kończą na głównej masie galaktyki skupionej wokół jej jądra.
Należy powiedzieć, że
także inne galaktyki karłowate z naszego najbliższego otoczenia kiedyś także
„będą na obiad” dla Drogi Mlecznej. Takim sposobem, na przykładzie wydarzeń
przebiegających w okolicach Galaktyki można stwierdzić, że galaktyczno-gwiezdny
kanibalizm, polegający na przechwytywaniu małych galaktyk przez większe, jest
normalnym epizodem w życiu Wszechświata.
Spotkanie
grubasów
Mlecznej Drodze
jednak także niewiele pozostało bezkarnego pochłaniania okrążających ją
„galaktycznych karzełków”. Przeminą jakieś 3-4 mld lat i Galaktyka spotka się z
godnym siebie przeciwnikiem – Mgławicą
Andromedy (M 31, NGC 224) Ta
spiralna galaktyka uważana jest za podobną do Drogi Mlecznej, choć ok. 2,5 razy
przewyższa naszą Galaktykę swymi rozmiarami. Mgławica Andromedy znajduje się w
odległości 2,52 mln ly od Ziemi, a jej masa wynosi 300 mld mas Słońca. Jej
gwiezdne zasiedlenie liczy sobie około biliona gwiazd. Astronomowie wyliczyli,
że galaktyka Mgławica Andromedy i Droga Mleczna zmierzają ku sobie z prędkością
100-140 km/s.
Proces zderzenia
zlewania się ze sobą „galaktycznych grubasów” powinien rozciągnąć się na wiele
milionów lat. pierwsze zderzą się ze sobą galaktyczne halo z tajemniczej
ciemnej materii otaczające galaktyki, a potem ich zewnętrzne obłoki
gazowo-pyłowe. Kiedy tylko to nastąpi, to ich gęstość w jednostce objętości
gwałtownie wzrośnie. To spowoduje ogrzanie materii, co wraz ze wzrastającym
ciśnieniem zacznie powodować powstawanie nowych gwiazd. Zacznie się burzliwy
proces tworzenia się gwiazd, co w następstwie spowoduje rozbłyski, eksplozje i
wyrzuty kolosalnych w swej skali potoków pyłowo-gazowych.
Fazy zderzenia Drogi Mlecznej z Galaktyką Andromedy - czas w miliardach lat
Superwyspa
Mlekomeda
Nowa gwiezdna
superwyspa, która powstanie po zderzeniu się Mlecznej Drogi i Mgławicy
Andromedy ma już swą nazwę - Mlekomeda. Ale bez względu na to, że
zderzenie to znacznie „odmłodzi” gwiazdy, jej wygląd będzie strasznym! Obie
galaktyki będą poważnie uszkodzone. N początku zostanie zniszczona ich spiralna
budowa i nastąpi przeplecenie się ich gwiezdnych ramion. Coś strasznego stanie
się, kiedy dojdzie do kolizji dwóch galaktycznych jąder. Być może nawet wyjdzie
z tego kwazar (potężne źródło radiowego i widzialnego promieniowania) świecący
tak jasno, jak wszystkie razem gwiazdy z nowej supergalaktyki!
Nasza Droga Mleczna
wraz z Galaktyką Andromedy i Galaktyką w
Trójkącie (M 33, NGC 598) tworzą tzw. Gromadę Lokalną Galaktyk powiązanych
ze sobą siłami grawitacji. Poza trzema tu wymienionymi dużymi galaktykami, do
Grupy Lokalnej Galaktyk wchodzi ponad pół setki karłowatych i nieregularnych galaktyk. Tak więc
Mgławica Andromedy ma 19 galaktyk satelitarnych, zaś Droga Mleczna ma ich
mniej, bo 14. Wszystkie duże galaktyki ze swymi satelitami i niezależnym od
nich systemem Lokalnej Grupy w końcu staną się jedną wielką Supergalaktyką.
Eksplozyjne tworzenie się gwiazd w centralnym rejonie sąsiedniej
karłowatej galaktyki NGC 1569 (Arp 210)
Kolizja galaktyk NGC 2207 z IC 2163, która trwa już 40 MA.
W przyszłości czeka je pełne zlanie się ze sobą...
Galaktyka w Trójkącie
Proces ten zajmie
setki miliardów lat. I oto tutaj, w centrum nowego „wyspowego Wszechświata”
obudzi się nowy gwiezdny kanibal – cyklopowa czarna dziura. Minie jeszcze
kilkaset miliardów lat i to monstrum pochłonie wszelką otaczającą je materię,
zostawiwszy po sobie jedynie pusty obszar czasoprzestrzeni. Ale to już jest
zupełnie inna historia…
Tekst i ilustracje:
1. „Tajny
XX wieka” nr 39/2015, ss. 6-7
2. Illustration of the Milky Way and Andromeda Galaxy Collision – NASA, ESA
Przekład z j. rosyjskiego –
©Robert K. Leśniakiewicz 