Droga Mleczna należy do zgrupowania kilkudziesięciu galaktyk zwanego Grupą Lokalną. Przy czym jest ona jednym z największych obiektów w zgrupowaniu. Razem z galaktykami M31 i M33, znanymi jako Galaktyka Andromedy i Galaktyka Trójkąta stanowią większość masy Grupy Lokalnej. Galaktyki te znajdują się pomiędzy 2,5 milionami, a 3 milionami lat świetlnych od nas. Są na tyle blisko siebie, że mogą ze sobą oddziaływać.

Wiadomo iż M31 i Droga Mleczna zbliżają się od siebie i za jakiś czas się zderzą, ale aby dokładnie przewidzieć to zdarzenie potrzebne są dane o ruchach w Grupie Lokalnej w trzech wymiarach. Najnowszy zestaw danych z misji Gaia, opublikowany w kwietniu 2018, umożliwia takie analizy.

Wcześniejsze badania tego, jak w czasie zmieniały się orbity M31 i M33 były oparte na obserwacjach m.in. z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz z naziemnej sieci radioteleskopów VLBI.

Istniały dwie możliwości: Galaktyka Trójkąta znajduje się na bardzo długiej orbicie wokół Galaktyki w Andromedzie, z okresem 6 miliardów lat i już spadała na nią, a drugi wariant – zachodzi dopiero pierwsze zderzenie obiektów. Scenariusze te oznaczają różne trajektorie orbitalne oraz różną historię i przyszłość obu galaktyk.

Zmierzone przez obserwatorium Gaia ruchy gwiazd pokazały nie tylko, w jaki sposób obie galaktyki poruszają się w przestrzeni kosmicznej, ale także jak obracają się dookoła swojej osi. Po raz pierwszy udało się zmierzyć rotację M31 i M33.

Łącząc dane z obserwatorium Gaia i istniejące obserwacje, naukowcy ustalili w jaki sposób galaktyki te poruszają się na niebie oraz obliczyli ich trajektorie na miliardy lat wstecz i w przyszłości. Okazało się, że M33 nie może znajdować się na długiej orbicie wokół M31, zamiast tego mamy do czynienia z pierwszym spadkiem M33 na M31.

W przypadku oczekiwanego zderzenia M31 i Drogi Mlecznej, dane z obserwatorium Gaia potwierdzają, że ono nastąpi, ale będzie wyglądało inaczej niż do tej pory sądzono. Będzie to raczej uderzenie bokiem, a nie czołowe i nastąpi nie za 3,9 miliarda lat, a za 4,5 miliarda lat.

Dodatkowo astronomowie zwracają uwagę, że w M31 i M33 obserwowane są zakręcone strumienie gazu i gwiazd. A skoro obie galaktyki nie zderzyły się jeszcze ze sobą, to struktury te musiały powstać w inny sposób, być może na skutek oddziaływań z innymi galaktykami albo przez procesy zachodzące w ich wnętrzach.

Satelita Gaia został wystrzelony w 2013 roku. Jest misją Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Podstawowym zadaniem projektu jest wyznaczenie odległości i wykonanie trójwymiarowej mapy rozmieszczenia miliarda gwiazd w Drodze Mlecznej. Jak dotąd opublikowano dwa zestawy danych – 14 września 2016 r. i 25 kwietnia 2018 r., a kolejne planowane są na najbliższe lata.

Publikacja naukowa: https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab001b (PAP)

cza/ ekr/