Sizi korkutmak istemeyiz ama Samanyolu Galaksisi, bize en yakın spiral galaksi olan Andromeda ile çarpışma rotasında. Önümüzdeki birkaç milyar yıl içerisinde, aynı zamanda yerel galaksi grubu içerisindeki en büyük iki galaksi bir araya gelecek ve sonuçları büyük yıkımlara neden olacak. Peki, galaksiler çarpıştığında ne olur?
Yıldızlar galaksimizin dışına savrulacaklar, bazıları birleşen devasa kara deliklerin arasında kalarak yok edilecekler. Her iki galaksinin narin spiral yapısı dağılıp bozulacak ve tek bir devasa eliptik galaksi oluşacak. Fakat her ne kadar kulağa yok edici gelse de bu işlem galaktik evrimin doğal bir sürecidir.
Astronomlar yaklaşan bu olayın ne zaman gerçekleşeceği hakkında bilgi sahibidir. Bu işlem bizim galaksimiz ve Andromeda’nın yönü ve hızına bağlıdır. Fakat daha da önemlisi, astronomlar ne zaman evreni gözlemleseler galaksilerin çarpışmasının her an gerçekleştiğine şahit oluyorlar.
Andromeda – Samanyolu Çapışması
1929’da Edwin Hubble yaptığı gözlemlerle, uzak galaksilerin Samanyolu’ndan uzaklaştığını göstermiştir. Bu durum ona, galaksilerin uzaklıklarını onların tayfta kırmızıya kayma* miktarlarından hesaplayabildiği Hubble Yasası’nı oluşturmasına yol açmıştır (*:uzaklaşan cisimlerin ışığı tayfta kırmızı tarafa kaymaktadır).
Fakat Andromeda üzerinde yapılan çalışmalar ondan gelen ışığın maviye kaydığını göstermiştir. Bu göstermektedir ki yirminci yüzyıl boyunca gözlenen birçok galaksinin aksine Andromeda bize doğru hareket etmektedir.
2012 yılında araştırmacılar, 2002’den 2010’a kadarki Hubble’ın Andromeda’nın hareketini takip ettiği verilerine dayanarak, Samanyolu ile Andromeda arasında çarpışmanın kesinlikle gerçekleşeceği sonucuna ulaştılar. Maviye kayma ölçümlerine göre Andromeda bizim galaksimize saniyede 110 km hızda yaklaşmakta. Bu hızlarda çarpışma yaklaşık 4 milyar yıl sonra gerçekleşecek. Çalışmalar ayrıca, yerel gruptaki üçüncü en büyük galaksi olan M33 Üçgen Galaksisi’nin de bu olaya katılacağını göstermektedir. Büyük olasılıkla Samanyolu ve Andromeda galaksilerinin yörüngesine girecek ve daha sonraki bir zamanda, birleşmiş olan harabe ile çarpışacak.
Sonuçları
Galaksi çapışmalarında büyük galaksiler küçük galaksileri tamamen içine alırlar, onları parçalarlar ve yıldızlarını bünyelerine katarlar. Fakat Samanyolu ve Andromeda gibi benzer galaksilerin yakın temasları spiral yapıyı tamamen bozar. İki galaksinin yıldızları spiral yapıdan eser kalmayacak şekilde devasa eliptik bir yapıyı meydana getirirler.
Bu tarz etkileşimler yıldız oluşumunu da tetikler. Galaksiler çarpıştığında büyük hidrojen bulutlarının birleşmesine ve sıkıştırılmasına, sonucunda bir seri kütle çekimsel çökmeye yol açarlar. Galaksi çarpışmaları onların hızlı yaşlanmasına da yol açar çünkü gazın birçoğu yıldıza dönüşür.
Böyle hızlandırılmış bir yıldız oluşumunun ardından galaksilerin yakıtı biter. En genç en sıcak yıldızlar süpernova olarak patlarlar ve geriye uzun ömürlü daha yaşlı daha soğuk yıldızlar kalır. Eliptik galaksilerin, galaksi çarpışması sonucunda meydana gelmelerinin, birçok yaşlı yıldıza sahip olmalarının ve çok az aktif yıldız oluşumuna ev sahipliği yapmalarının sebebi budur.
Andromeda Galaksisi’nin 1 trilyon, Samanyolu Galaksisi’nin ise yaklaşık 300 milyar yıldız içermesine rağmen, yıldızlar arasındaki mesafelerin büyüklüğünden dolayı çarpışmaları göz ardı edilebilir. Bununla birlikte her iki galaksi de merkezlerinde oldukça devasa kara delikler bulundurmaktalar, bu kara delikler oluşacak yeni galaksinin merkezinde bir araya geleceklerdir.
Kara deliklerin birleşmesi enerjisi yıldızlara aktarılacak ve bu işlemin tüm yıldızları etkilemesi milyonlarca yıl sürecek. İki kara delik birbirlerinin bir ışık yılı yakınına geldiklerinde, tamamen birleşene kadar etraflarına kütle çekimsel dalga yayarlar.
Birleşen iki kara deliğin arasında kalan gaz, parlak kuasarlar oluşmasına veya galaksi çekirdeğinde aktif çekirdek oluşmasına sebep olur. Sonunda kara delik birleşmesiyle, büyük galaksilerde yüksek hızlara ulaşan yıldızlar, gezegenleri ile birlikte galaksi dışına fırlatılırlar.
SANİYEDE 110 KM
Evren karanlık enerji yüzünden son 5 milyar yılda hızlanarak genişliyor. Ancak, Andromeda karanlık enerjinin yerçekimini asla yenemeyeceği kadar bize yakın. Bu sebeple iki galaksinin çarpışmasını hiçbir doğa kuvveti engelleyemez. Andromeda saniyede 110 km hızla üstümüze geliyor; yani Dünya’nın Güneş çevresinde devinme hızından yaklaşık 4 kat hızlı yol alıyor.
Andromeda önümüzdeki iki milyar yılda gökte yüzde 50 ve üç milyar yıl içinde yüzde 75 daha büyük olacak. Böylece bize en yakın büyük galaksi olan sevgili komşumuz, gökyüzünün yarısını dolduracak ve siz de ışıklı gecelerde bile Andromeda’yı çıplak gözle seçerek romantik akşam sefasına dalacaksınız.
Ancak, olaya ne kadar şiirsel anlam katmaya çalışsak da Andromeda 4 milyarda Samanyolu ile çarpışacak ve bunun sonucunda her iki galaksi de parçalanacak!
KOZMİK ÇARPIŞMAYI NASIL ÖĞRENDİK?
Maviye kayma sayesinde, ama Hubble sayesinde değil: Her ne kadar Hubble galaksilerin bizden uzaklaşmakta olduğuna dair ek gözlemler yapmış olsa da kırmızıya kayma olgusuyla birlikte evrenin genişlediğini gösteren ve büyük patlamanın temellerini atan kişi, ondan önce gelen Vesto Slipher’dır.
Amerikalı astronom Vesto Slipher, galaksilerin ışığındaki kırmızıya kaymaya bakarak bizden 50 milyon ışık yılından daha uzak olan bütün galaksilerin Dünya’dan uzaklaşmakta olduğunu ve ne kadar uzaksa o kadar hızlı uzaklaştığını 1917 yılında anlamıştı.
Sonuçta bizden uzaklaşan galaksilerin ışığı evrenin genişlemesi, yani uzayın genleşmesi yüzünden kırmızıya kayıyor. Genişleyen uzayın gerilmesi uzak galaksilerin ışığının dalga boyunu da uzatıyor. Öte yandan, bize yaklaşan galaksilerin ışığı da Doppler etkisi nedeniyle maviye kayıyor:
Andromeda ve Triangulum da Samanyolu gibi sarmal biçimli galaksiler. Bizden 2.5 ile 3 milyon ışık yılı arasında bir uzaklıkta duruyorlar.
Ayrıca, kütleçekimsel olarak birbirlerini etkileyebilecek kadar yakın duruyorlar. Bu durum, çarpışma tahminlerini bulandırıyor. ESA’nın Gaia görevi ise burada devreye giriyor.
ABD’nin Baltimore şehrinde yer alan Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü’nde (STScI) çalışan ve çalışmanın baş yazarı olan Roeland van der Marel, şöyle söylüyor: “Galaksilerin nasıl büyüdüğünü ve nasıl evrim geçirdiğini; ayrıca onların nitelik ve davranışlarını oluşturan ve etkileyen şeyin ne olduğunu ortaya çıkarmak üzere, galaksilerin hareketlerini 3 boyutlu şekilde keşfetme ihtiyacı duyduk”
“Bunu ise, Gaia’nın yayınladığı ikinci yüksek kaliteli veri paketiyle başardık.”
Gaia görevi, Samanyolu galaksimizin 3 boyutlu bir haritasını oluşturuyor ve Yerel Grup’un bazı bölgeleri için de aynısını yapıyor.
Hubble gibi teleskoplar, Yerel Grup’un diğer üyelerinin keskin görüntülerini yakalasa da; tekil yıldızların kesin konum ölçümlerini ve hareketlerini vermiyorlar. Bunlar Gaia’nın görevi.
Kendisi de STScI’de çalışan eş yazar Mark Fardal, şöyle ekliyor: “Gaia’nın elde ettiği verileri tarayarak, her iki galakside de binlerce tekil yıldız belirledik ve bu yıldızların kendi galaktik evleri içerisindeki hareketleri üzerinde çalıştık”
“Gaia esasında Samanyolu üzerinde çalışmayı hedeflese de, yakındaki yıldız oluşum bölgelerinde yer alan ve özellikle devasa ve parlak olan yıldızları saptayacak kadar güçlü. Hatta, kendi galaksimizin ötesinde bulunanları bile.”
Geçmişte gökbilimciler, Hubble ve diğer gözlemevlerini kullanarak Yerel Grup’un en büyük üç üyesinin hareketleri üzerinde çalışma yaptıklarında, iki tane ihtimal olduğunu bulmuşlar.
Ya Triangulum galaksisi, Andromeda etrafında inanılmaz ölçüde uzun olan altı milyar yıllık bir yörüngede gidiyor fakat geçmişte çarpışmış; ya da ilk kez çarpışmak üzere.
Senaryoların her biri, farklı bir yörünge güzergâhını yansıtıyor ve bu yüzden, her galaksi için farklı bir oluşum geçmişi ile geleceğini temsil ediyor.
Fakat şimdi Gaia, gökbilimcilerin üzerinde çalışma yapması için çok daha fazla bilgi sunmuş. Bu bilgiler hem galaksilerin uzayda nasıl hareket ettiğini ortaya çıkarıyor, hem de onların dönüş hızlarını gösteriyor.
Bu dönüş oranı, uzun zamandır bulunmak istenen bir şeymiş; hatta gökbilimcilerin yüz yıl önce, galaksilerin oluşumu ve evrimi üzerinde çalışmaya başladığından beridir… Gaia, nihayet bunu sağlamış.
“Bunun yapılabilmesi için, Gaia gibi gelişmiş bir gözlem aracı gerekiyordu” diyor Roeland. “İlk defa, M31 ve M33’ün gökyüzünde nasıl döndüğünü ölçtük. Gökbilimciler galaksileri, birbirinden ayrı ‘adalar’ olması imkansız olan, küme halindeki yerler şeklinde görüyordu fakat artık bunun başka türlü olduğunu biliyoruz.”
“En yakındaki geniş galaktik komşumuz olan M31’in gerçek ve ufacık dönüş hızını ölçmek için 100 yıl geçmesi ve Gaia’nın oluşturulması gerekiyordu.”
Bu çalışmanın ardındaki araştırmacılar, mevcut veriler ile Gaia 2. Veri Yayını’ndan gelen yeni verileri birleştirerek; Andromeda ve Triangulum’un uzay boyunca nasıl hareket ettiğini daha isabetli şekilde görmüşler.
Elde ettikleri bu bilgiyi, milyarlarca yıl geçmişe ve de geleceğe yansıtmışlar.
ABD’deki Arizona Üniversitesi’nde çalışan ve çalışmanın eş yazarı olan Ekta Patel, şöyle söylüyor: “Bulduğumuz süratler; M33’ün, M31’in etrafındaki yörüngede uzun süre kalamayacağını gösteriyor. Bizim modellerimiz, M33’ün M31’e ilk defa çarpacağını söylüyor.”
Kaynak
Uzaydanhaberler.com
Khosann.com
Popsci.com.tr