Zderzenie galaktyk

Odkrycia dokonano przez przypadek. Teleskop Spitzera obserwował odległą o około pięć miliardów lat gromadę galaktyk, oznaczoną jako CL0958+4702. W centrum gromady astronomowie znaleźli jasną poświatę otaczającą cztery galaktyki. Okazało się, że kierunki ich ruchu przecinają się. W wyniku tego doszło do kolizji. Źródłem poświaty są setki miliardów gwiazd rozproszonych wokół zderzającej się grupy, które oddzieliły się od macierzystych galaktyk.

Ocenia się, że trzy z czterech galaktyk są prawdopodobnie wielkości Drogi Mlecznej, zaś czwarta jest kilka razy większa. Naukowcy są zdania, że siła ciążenia utrzyma wszystkie obiekty, tworząc najprawdopodobniej jedną, olbrzymią galaktykę, jedną z największych we Wszechświecie. Wyliczenia wskazują, że będzie to obiekt około dziesięć razy większy od naszej galaktyki.

Kolizje lub łączenie się galaktyk nie są zjawiskami rzadkimi we Wszechświecie. Dotyczy to zwłaszcza zdarzeń, w których duże galaktyki wchłaniają mniejsze. Grawitacja sprawia, że obiekty tego typu zbliżają się do siebie, by z czasem połączyć się w całkowicie nowy twór.

Artystyczna wizja zbliżenia kolizji w CL0958+4702. Źródło: nasa.gov.

Najczęściej jednak, w wyniku zbliżenia, galaktyki kradną część gwiazd i materii od innych, pozostając nadal niezależnymi obiektami. Zwykle zajmuje to kilka milionów lat. Zderzenia gwiazd należących do kolidujących ze sobą galaktyk zdarzają się sporadycznie, ze względu na odległości między nimi.

Zjawiska, w których dochodzi do zderzeń dużych, masywnych galaktyk są prawdziwą rzadkością. Pozwalają one jednak na ustalenie sposobu formowania się olbrzymich obiektów tego typu. Proces zaobserwowany przez teleskop Spitzera jest jedyny w swoim rodzaju.

Powodem takich zdarzeń jest fakt, że galaktyki grupują się w tak zwane gromady galaktyk. Obiekty poruszają się względem siebie z prędkościami dochodzącymi do tysięcy kilometrów na sekundę. Astronomowie oceniają, że przeciętna galaktyka może znaleźć się na drodze innego, podobnego obiektu, raz na kilkaset milionów lat. Oznacza to, że każda galaktyka mogła zderzyć się z inną od kilku do kilkudziesięciu razy.

Naszą macierzystą galaktykę, Drogę Mleczną, również czeka kolizja. Za około pięć miliardów lat zderzymy się czołowo z odległą o około 2 dwa miliony lat świetlnych galaktyką Andromedy (Wielka Mgławica Andromedy), która zbliża się do nas z prędkością 120 km na sekundę.

Kolizja czterech dużych galaktyk na tle gromady CL0958+4702. Źródło: nasa.gov.

Jest jeszcze czynnik, który sprawia, że odkrycie w CL0958+4702 jest wyjątkowe. Zwykle podczas zderzeń galaktyk, pod wpływem grawitacji, dochodzi do sprężenia obłoków gazu międzygwiezdnego. Prowadzi to do narodzin milionów nowych gwiazd. Potwierdzają to liczne obserwacje wielu podobnych kosmicznych zdarzeń. Sprawia to, że populacje gwiazd kolidujących galaktyk, odmładzają się.

W przypadku zderzenia zaobserwowanego w gromadzie CL0958+4702, jest jednak inaczej. Wokół miejsca zdarzenia rozproszyło się dużo bardzo starych gwiazd. Nie zaobserwowano niczego, co sugerowałoby formowanie się nowych gwiazd. Astronomowie sugerują, że łączące się galaktyki były ubogie w gaz, z którego mogłyby powstawać nowe gwiazdy.

„Dane ze Spitzera pokazują, że te wielkie kolizje są ubogie w gaz, w przeciwieństwie do tych, o których wiemy. Te informacje przedstawiają najlepszy dowód na to, że największe galaktyki we Wszechświecie uformowane zostały całkiem niedawno w wyniku wielkich kolizji” – twierdzi profesor Kenneth Rines z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Szczegóły odkrycia opublikuje Astrophysical Journal Letters.

Na podstawie NASA.