I årevis har astronomer forudsagt en dramatisk skæbne for vores galakse: en head-on-kollision med Andromeda, vores nærmeste store galaktiske nabo. Denne fusion – forventet i cirka 5 milliarder år – er blevet en hæfteklamme for astronomi -dokumentarer, lærebøger og populære videnskabsskrivning.
Men i vores nye undersøgelse offentliggjort i Natur astronomiledet af Till Sawala fra University of Helsinki, finder vi, at Milky Way’s fremtid måske ikke er så visse tidligere antaget.
Ved omhyggeligt at redegøre for usikkerheder i eksisterende målinger og inklusive tyngdekraften af andre nærliggende galakser fandt vi, at der kun er ca. 50% chance for, at Mælkevejen og Andromeda vil fusionere i de næste 10 milliarder år.
Hvorfor troede vi, at en kollision var uundgåelig?
Ideen om, at Mælkevejen og Andromeda er på et kollisionskurs, går mere end et århundrede tilbage. Astronomer opdagede, at Andromeda bevæger sig mod os ved at måle sin radiale hastighed – dens bevægelse langs vores synslinje – ved hjælp af en lille ændring i farven på dets lys kaldet Doppler -skiftet.
Men galakser driver også sidelæns over himlen, en bevægelse kendt som korrekt bevægelse eller tværgående hastighed. Denne sidelæns bevægelse er utroligt vanskelig at opdage, især for galakser millioner af lysår væk.
Tidligere undersøgelser antog ofte, at Andromedas tværgående bevægelse var lille, hvilket fik en fremtidig head-on-kollision til at virke næsten sikker.
Hvad er anderledes i denne undersøgelse?
Vores undersøgelse havde ingen nye data. I stedet kiggede vi et nyt kig på eksisterende observationer fra Hubble -rumteleskopet og Gaia -missionen.
I modsætning til tidligere undersøgelser indeholder vores arbejde usikkerheden i disse målinger i stedet for at antage deres mest sandsynlige værdier.
Vi simulerede tusinder af mulige bane for Mælkevejen og Andromeda -baner, hvilket varierede de antagede oprindelige forhold – ting som hastighed og placering af de to galakser – hver tid.
Da vi startede fra de samme antagelser, de tidligere undersøgelser foretog, gendannede vi de samme resultater. Vi var dog også i stand til at udforske en større række muligheder.
Vi inkluderede også to yderligere galakser, der påvirker de fremtidige stier på Mælkevejen og Andromeda: den store magellaniske sky, en massiv satellitgalakse, der i øjeblikket falder ind i Mælkevejen, og M33, også kendt som Triangulum Galaxy, som kredser Andromeda.
Disse ledsagende galakser udøver gravitationsstråler, der ændrer bevægelserne for deres værter.
M33 skubber Andromeda lidt mod Mælkevejen og øger chancen for en fusion. I mellemtiden skifter den store magellanske sky Mælkevejens bevægelse væk fra Andromeda, hvilket reducerer sandsynligheden for en kollision.
Under hensyntagen til alt dette fandt vi ud af, at i cirka halvdelen af de simulerede scenarier, Mælkevejen og Andromeda slet ikke fletter inden for de næste 10 milliarder år.
Hvad sker der, hvis de gør det – eller ikke – samvær?
Selv hvis en fusion sker, er det usandsynligt, at det er katastrofalt for Jorden. Stjerner i galakser adskilles med enorme afstande, så direkte kollisioner er sjældne.
Men med tiden ville galakser sammenkalde under tyngdekraften og danne en enkelt, større galakse – sandsynligvis en elliptisk, snarere end de spiraler, vi ser i dag.
Hvis galakser ikke smelter sammen, kan de slå sig ned i en lang, langsom bane omkring hinanden – tætte ledsagere, der aldrig helt kolliderer. Det er et blødere resultat, men det omformer stadig vores forståelse af Mælkevejens fjerne fremtid.
Hvad kommer dernæst?
Den største resterende usikkerhed er Andromedas tværgående hastighed. Selv små ændringer i denne sidelæns bevægelse kan gøre forskellen mellem en fusion og en næsten miss. Fremtidige målinger vil hjælpe med at forfine denne værdi og bringe os tættere på et klarere svar.
Vi har endnu ikke et endeligt svar om vores egen galakse fremtid. Men at udforske disse muligheder viser, hvor meget vi stadig lærer om universet – også tæt på hjemmet.