Galaxia AndromedaTimp îndelungat, oamenii de ştiinţă au crezut că galaxia noastră, Calea Lactee, se va ciocni de vecina sa mai mare, galaxia Andromeda, peste aproximativ 3 miliarde de ani și că aceasta ar fi prima dată când o astfel de coliziune ar avea loc. Dar dacă s-au "ciocnit" deja?

 

 

 

O echipă europeană de astronomi, condusă de Hongsheng Zhao din cadrul University of St Andrews, propune o teorie foarte diferită, afirmând că cele două galaxii s-au ciocnit în trecut, acum 10 miliarde de ani şi că felul în care înţelegem gravitaţia este fundamental greşit. Într-un mod remarcabil, această ipoteză ar explica, cu claritate, structura observată a celor două galaxii şi a sateliţilor lor, aspecte care au fost dificil de înţeles până în prezent. Dr. Zhao a prezentat rezultatele obţinute în cadrul întâlnirii naţionale pe teme astronomice a RAS (Royal Astronomical Society) din St. Andrews în data de 4 iulie.

 

Ciocnire Andromeda Calea Lactee

O reprezentare grafică care arată ciocnirea dintre galaxia Andromeda (în dreapta-jos) şi galaxia Calea Lactee (la intersecţia dintre axe), eveniment ce a avut loc acum 10 miliarde de ani; ulterior galaxia Andromeda s-a deplasat la o distanţă maximă de peste 3 milioane de ani-lumină şi acum se apropie din nou de galaxia noastră. Linia galbenă prezintă traiectoria urmată de galaxia Andromeda în raport cu Calea Lactee. Credit: Fabian Lueghausen/University of Bonn.

Galaxia Calea Lactee este compusă din aproximativ 200 de miliarde de stele şi este parte a unui grup de galaxii denumit Grupul Local. Astrofizicienii susţin că cea mai mare parte a materiei conţinută de Grupul Local de galaxii se află sub o formă invizibilă denumită materie întunecată. Cei mai mulţi cosmologi cred că, la nivelul întregului Univers, ponderea materiei întunecate depăşeşte ponderea materiei „normale" cu un factor de cinci. Materia întunecată din galaxiile Calea Lactee și Andromeda exercită o atracţie gravitaţională între cele două galaxii suficient de puternică pentru a depăşi expansiunea cosmosului, astfel încât acestea sunt acum în mişcare una faţă de cealaltă cu o viteză aproximativă de 100 km pe secundă, ceea ce ar provoca o coliziune între ele peste 3 miliarde de ani.

Dar acest scenariu se bazează pe modelul standard al gravitaţiei, conceput iniţial de către Newton şi modificat ulterior de către Einstein cu un secol în urmă şi el încearcă să explice unele proprietăţi ale galaxiilor pe care le vedem în jurul nostru. Dr. Zhao şi echipa sa susţin că singura modalitate prin care se poate prezice, cu succes, în prezent atracţia gravitaţională a oricărei galaxii sau a unui grup mic de galaxii, înainte de a se măsura mişcarea stelelor şi a gazului din ea, este de a utiliza un model propus pentru prima dată de Prof. Mordehai Milgrom din cadrul Weizmann Institute din Israel în 1983.

Această teorie modificată a gravitaţiei (Modified Newtonian Dynamics sau MOND) descrie cum gravitaţia se comportă diferit la o scară mai mare, rezultatele obţinute fiind diferite de cele deduse prin aplicarea teoriilor clasice ale lui Newton şi Einstein.

Dr.Zhao, din partea University of St. Andrews şi colegii săi au folosit, pentru prima oară, această teorie pentru a calcula mişcarea galaxiilor din Grupul Local. Lucrările lor sugerează că galaxiile Calea Lactee şi Andromeda s-au aflat foarte aproape una de alta cu aproximativ 10 miliarde de ani în urmă. Dacă gravitaţia ar respecta modelul convenţional la scară mare şi ţinând cont de presupusa atracţie suplimentară cauzată de materia întunecată, atunci cele două galaxii s-ar fi unit în trecut.


Andromeda

O imagine a galaxiei Andromeda (de la stânga sus către dreapta jos), obţinută cu ajutorul unui filtru care selectează lumina corespunzătoare liniei spectrale a hidrogenului alfa. Credit: Adam Evans.

„Materia întunecată s-ar comporta ca mierea în cazul unei apropieri la mică distanţă între Calea Lactee şi Andromeda, care ar fi în acest fel prinse împreună, la figurat vorbind", spune membrul echipei Prof. Pavel Kroupa din partea Bonn University. „Dar dacă teoria lui Milgrom este corectă", spune colegul său Dr. Benoit Famaey (Observatoire Astronomique de Strasbourg), „atunci nu există particule de materie întunecată şi cele două mari galaxii trec una prin apropierea celeilalte captându-şi reciproc materie din braţele galactice".

Galaxii noi, de mici dimensiuni, s-ar putea forma în aceste braţe galactice, „un proces observat în prezent de multe ori în Univers", adaugă Fabian Lueghausen, un alt membru al echipei, de asemenea din Bonn. Dr. Zhao explică: „Singura modalitate prin care putem explica cum se pot apropia cele două galaxii fără a se uni este să considerăm că materia întunecată nu este prezentă acolo. Dovezile experimentale ce arată o apropiere la mică distanţă dintre cele 2 galaxii, în trecut, susţin în acest caz teoria gravitaţiei a lui Milgrom".

O astfel de dovadă este posibil să fi fost deja descoperită. Astronomii încearcă să înţeleagă distribuţia galaxiilor pitice ce orbitează în jurul galaxiilor Calea Lactee și Andromeda. Prezenţa galaxiile pitice ar putea fi explicată prin formarea lor din gazul şi stelele captate de cele două galaxii în timpul apropierii lor la mică distanţă.

Pavel Kroupa interpretează micile galaxii satelit ca fiind „focul de armă" cauzat de coliziunea galactică. „Având în vedere distribuţia şi mişcarea galaxiilor pitice, nu văd cum s-ar putea explica într-un alt mod observaţiile astronomice", comentează el.

În prezent, echipa intenţionează să realizeze un model computerizat al procesului de apropiere dintre cele două galaxii, utilizând dinamica teoriei lui Milgrom şi pregăteşte dezvoltarea unui program informatic în acest scop la Bonn University.

În noul model, galaxiile Calea Lactee şi Andromeda se află deja într-un proces de apropiere reciprocă care va provoca, din nou, o ciocnire între ele în următoarele câteva miliarde de ani, dar aceasta va fi ca un „déjà-vu". Echipa consideră că descoperirea lor are consecinţe importante în ceea ce priveşte înţelegerea noastră prezentă a Universului. Pavel Kroupa concluzionează: „Dacă avem dreptate, istoria cosmosului va trebui să fie rescrisă de la zero".



Traducere de George Cristian Podariu după andromeda-milky-billion-years, cu acordul Phys.org.


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!