برخورد کیهانی قریب‌الوقوع: اگر راه شیری و آندرومدا در مسیر ادغام بشود؟ چه سرنوشتی در کهکشان می افتد؟

به گزارش صد آنلاین ، آسمان شب، صحنه نمایش باشکوهی از کیهان است، اما دو غول درخشان آن، کهکشان‌های راه شیری و آندرومدا، در مسیری اجتناب‌ناپذیر به سوی یکدیگر در حرکتند. در حالی که پیش‌بینی‌های قبلی تلسکوپ هابل در سال 2012، زمان برخورد را حدود چهار میلیارد سال آینده تخمین زده بود، پژوهش‌های جدید با در نظر گرفتن پیچیدگی‌های گرانشی، این رویداد عظیم را محتمل‌تر و زمان آن را به هشت میلیارد سال دیگر موکول کرده‌اند. احتمال وقوع این برخورد عظیم 50-50 ارزیابی می‌شود.

این دو کهکشان غول‌پیکر با سرعتی باورنکردنی، حدود یک میلیون کیلومتر بر ساعت، به سوی هم در حرکتند. با این حال، در مقیاس کیهانی، این سرعت نسبتاً آهسته است و فرآیند ادغام آن‌ها صدها میلیون سال به طول خواهد انجامید و آثار این هم‌آمیزی کیهانی، میلیاردها سال در کهکشان ادغام شده باقی خواهد ماند.

فرآیند ادغام کهکشان‌ها: رقصی کیهانی در مقیاس تریلیون‌ها

جرم کهکشان آندرومدا (M31) حدود 1.5 تریلیون برابر جرم خورشید و جرم کهکشان راه شیری (Milky Way) حدود 800 میلیارد برابر جرم خورشید تخمین زده می‌شود. این تفاوت عظیم در جرم، نیروی گرانشی شدیدی بین این دو کهکشان ایجاد می‌کند. نیروی گرانشی ناشی از ابعاد غول‌پیکر آن‌ها، باعث کشیدگی و دفرمه شدن ساختار کهکشان‌ها می‌شود؛ پدیده‌ای که به نیروهای کشندی (Tidal Forces) معروف است و منجر به ایجاد رشته‌های بلند و کشیده‌ای از ستارگان، گاز و غبار می‌شود که به آن‌ها “دم‌های کشندی” (Tidal Tails) گفته می‌شود.

باید توجه داشت که کهکشان‌ها اجرام صلب و جامد نیستند. آن‌ها مجموعه‌ای عظیم از ستارگان، گاز، غبار و انرژی تاریک هستند که مانند ارواح می‌توانند از میان یکدیگر عبور کنند. گرانش متقابل، این دو کهکشان را به تدریج به سوی یکدیگر می‌کشد و در نهایت، طی مجموعه‌ای از برخوردهای متوالی و غیرمستقیم، در هم ادغام خواهند شد.

سرنوشت ستارگان و سیارات در ادغام کیهانی

یکی از پیامدهای این برخورد، پرتاب شدن منظومه‌های سیاره‌ای از کهکشان مادرشان است. این فرآیند، اگرچه آهسته و بی‌خطر خواهد بود، اما می‌تواند منظومه‌ها را به سوی فضاهای بین کهکشانی هدایت کند. احتمال برخورد مستقیم ستارگان، به ویژه در مناطق کم‌تراکم حومه کهکشان‌ها، بسیار ناچیز است. با این حال، در مراکز کهکشانی که تراکم ستارگان به مراتب بالاتر است، احتمال برخورد افزایش یافته و می‌تواند منجر به رویدادهای پرانرژی و فاجعه‌باری شود.

علاوه بر این، برخورد ابرهای عظیم گاز و غبار در طول فرآیند ادغام، امری اجتناب‌ناپذیر است. این برخوردها می‌توانند جرقه‌ای برای شکل‌گیری ستارگان جدید و بسیار پرنور باشند. این تولد ستاره‌ای پرشتاب و عظیم، می‌تواند منظره‌ای خیره‌کننده اما شاید برای ناظران محلی، مشکل‌ساز ایجاد کند.

نقش سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم: غول‌های خفته در دل کهکشان‌ها

نگران‌کننده‌ترین جنبه برخورد راه شیری و آندرومدا، مربوط به سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم (Supermassive Black Holes) در مرکز هر دو کهکشان است. کمان ای (Sagittarius A)** در مرکز کهکشان راه شیری، جرمی معادل چهار میلیون برابر خورشید دارد، در حالی که سیاه‌چاله مرکزی آندرومدا (M31)، جرمی حدود 140 میلیون برابر جرم خورشید را داراست.

هنگامی که این دو کهکشان به هم نزدیک می‌شوند، ابرهای گازی عظیمی به سمت این سیاه‌چاله‌ها کشیده شده و دیسک‌های بسیار داغ و درخشانی را تشکیل می‌دهند. این فرآیند باعث فعال شدن سیاه‌چاله‌ها و در نتیجه، فعال شدن کهکشان‌ها (AGN - Active Galactic Nuclei) می‌شود که با انتشار پرتوهای پرانرژی و خطرناک همراه است.

بخش شگفت‌انگیز ماجرا این است که چند میلیارد سال پس از ادغام کامل کهکشان‌ها، این دو غول سیاه‌چاله نیز ممکن است در نهایت با هم برخورد کرده و ادغام شوند. این رویداد عظیم، موج‌های گرانشی قدرتمندی را در فضا-زمان منتشر خواهد کرد که دانشمندان در حال حاضر با ابزارهایی مانند تلسکوپ‌های موج گرانشی LIGO و Virgo در تلاش برای رصد آن‌ها هستند.