ทางช้างเผือกและอันโดรเมดาอาจไม่ชนกัน
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยเฮลซิงกิ, เดอร์แรม และตูลูส ใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและกล้องโทรทรรศน์อวกาศไกอา เพื่อจำลองว่าทางช้างเผือกและอันโดรเมดาจะพัฒนาไปอย่างไรในอีก 1 หมื่นล้านปีข้างหน้า ขณะนี้กาแลคซีทั้งสองกำลังมุ่งหน้าเข้าหากันและกันด้วยความเร็วราว 100 กิโลเมตรต่อวินาที
การชนถ้าเกิดขึ้นก็น่าจะสร้างหายนะให้กับกาแลคซีทั้งสอง ซึ่งจะถูกทำลายไปเหลือทิ้งไว้แค่ก้อนทรงกลมดาวที่เรียกว่า กาแลคซีทรงรี(elliptical galaxy) ทีมได้เดินแบบจำลองเสมือนจริง 1 แสนครั้งโดยมีรากฐานจากข้อมูลการสำรวจล่าสุด ซึ่งรวมถึงผลของเมฆมาเจลลันใหญ่(Large Magellanic Cloud; LMC) กาแลคซีบริวารขนาดใหญ่ที่สุดของทางช้างเผือก และที่สำคัญคือเป็นครั้งแรกที่ยังรวมความคลาดเคลื่อนไว้ด้วย การศึกษาเผยแพร่ในวารสาร Nature Astronomy
กาแลคซีอันโดรเมดา(Andromeda galaxy; Messier 31) และบริวารที่สว่างที่สุดสองแห่ง คือ M110(กาแลคซีด้านหลัง) และ M32(ก้อนกลมใกล้ใจกลาง M31) M31 image credit: Mark Germani/S&T Gallery
พวกเขาพบว่ามีความน่าจะเป็นเพียง 2% ที่กาแลคซีจะชนกันในอีก 5 พันล้านปีข้างหน้า เทียบกับความเชื่อก่อนหน้านี้ที่ว่าการชนจะเกิดขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้แน่นอนในกรอบเวลาเดียวกันนั้น ในลำดับเหตุการณ์จำนวนเกินครึ่งที่ทางช้างเผือกและอันโดรเมดาต้องผ่านเข้าใกล้กันอย่างน้อยหนึ่งครั้ง ก่อนที่จะสูญเสียพลังงานการโคจรซึ่งสุดท้ายจะชนกันและควบรวมกัน แต่ในอีก 8 ถึง 10 พันล้านปีข้างหน้า(ด้วยความน่าจะเป็นเกือบ 50%) ไม่ใช่ 5 พันล้านปี ในกรอบเวลาดังกล่าว ดวงอาทิตย์ต้องเผาตัวมันเองไปจนหมดแล้ว
ในอีกหลายกรณี กาแลคซีทั้งสองผ่านกันด้วยระยะทางที่ไกลจนพวกมันยังคงพัฒนาต่อไปโดยแทบไม่ถูกรบกวนมากนักไปได้อีกนานมาก แม้ว่างานวิจัยใหม่จะท้าทายชะตากรรมทางช้างเผือกที่เป็นที่ยอมรับก่อนหน้านี้ แต่ผู้เขียนในการศึกษานี้บอกว่าก็ยังเป็นเรื่องยากมากๆ ที่จะทำการทำนายให้แม่นยำมากๆ
ดร Till Sawala ผู้เขียนนำจากมหาวิทยาลัยเฮลซิงกิเน้นว่าข้อสรุปใหม่ไม่ได้แสดงว่าการคำนวณก่อนหน้านี้เกิดความผิดพลาด แต่ทีมได้รวมตัวแปรอื่นๆ ในแบบจำลองได้มากขึ้น ต้องขอบคุณข้อมูลใหม่ๆ จากกล้องทั้งสอง เมื่อเราพยายามที่จะเริ่มต้นจากข้อสันนิษฐานเดียวกันกับนักวิจัยก่อนหน้านี้ เราก็ได้พบผลสรุปคล้ายๆ กัน เราก็แค่ได้ความน่าจะเป็นที่กว้างกว่า โดยใช้ประโยชน์จากข้อมูลใหม่ๆ
ภาพกราฟฟิคแสดงกลุ่มกาแลคซีท้องถิ่น(Local Group) ซึ่งมีกาแลคซีอันโดรเมดาและทางช้างเผือก เป็นสมาชิกที่มีขนาดใหญ่ที่สุด และมีกาแลคซีขนาดเล็กอีกหลายสิบแห่ง
ในขณะที่งานก่อนหน้านี้มุ่งเป้าไปที่ปฏิสัมพันธ์ระหว่างทางช้างเผือก, อันโดรเมดา และกาแลคซีไทรอังกูลัม(Triangulum galaxy; M33) ซึ่งเป็นวัตถุที่มีมวลสูงสุดสามแห่งในกลุ่มท้องถิ่น(Local group) แต่เรายังรวมผลจาก LMC ด้วย(ซึ่งมวลสูงสุดเป็นอันดับสี่ในกลุ่มท้องถิ่น) แม้ว่ามวลของมันจะมีเพียง 15% ของทางช้างเผือกเท่านั้น แต่แรงดึงโน้มถ่วงของมันก็ตั้งฉากโดยตรงกับวงโคจรของอันโดรเมดา รบกวนการเคลื่อนที่ของทางช้างเผือกได้แรงพอที่จะลดโอกาสการควบรวมของเรากับอันโดรเมดาได้พอสมควร
Sawala อธิบายว่า ในตอนแรก เราอยากจะเข้าใจการชนที่อาจเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมอวกาศจากการผ่านเข้าใกล้กับของทางช้างเผือก-อันโดรเมดา แต่สิ่งที่เราแสดงแท้จริงแล้ว มีความซับซ้อนและความคลาดเคลื่อนอย่างมากแม้ในสภาพที่เป็นระบบสามหรือสี่วัตถุเท่านั้น ผลสรุปแสดงว่าการมีอยู่ของ M33 และ LMC ส่งผลอย่างรุนแรงต่อคววามน่าจะเป็นในการชน
เมื่อมีเพียงกังหันใหญ่สองแห่ง การควบรวมเกิดขึ้นเกือบ 50% ของแบบจำลองเสมือนจริงทั้งหมด เมื่อเพิ่ม M33 จะเพิ่มความน่าจะเป็นในการควบรวมเพิ่มเป็น 2/3 เมื่อดึง M33 แล้วใส่ LMC กลับให้ผลตรงกันข้าม ลดความน่าจะเป็นเหลือเพียง 1/3 แต่เมื่อมีกาแลคซีทั้งสี่อยู่ด้วยกัน ความน่าจะเป็นในการควบรวมของทางช้างเผือกกับอันโดรเมดาภายใน 1 หมื่นล้านปีอยู่ที่ 50% กว่าๆ
ภาพกาแลคซีจริงแยกเป็น 3 ช่องนี้แสดงสิ่งที่อาจเกิดขึ้นจากการผ่านเข้าใกล้ระหว่างทางช้างเผือกกับอันโดรเมดา ในช่องซ้ายบน ภาพมุมกว้างแสดง M81 M82 แทนทางช้างเผือกและอันโดรเมดาผ่านกันและกันในระยะทางที่ไกล ขวาบน NGC 6786 กาแลคซีคู่ที่กำลังมีปฏิสัมพันธ์กันแสดงร่องรอยการรบกวนด้วยแรงโน้มถ่วงหลังจากมีการเฉียดเข้าใกล้กัน ช่องล่าง NGC 520 เศษซากในอวกาศจากกาแลคซี 2 แห่งที่ควบรวมกันแบบทั่วถึง
โดยหลักๆ เราพบว่าจะให้ผลออกมาเป็นสองกลุ่ม Sawala กล่าว ทางช้างเผือกกับอันโดรเมดาจะเข้าใกล้กันมากพอในการเฉียดผ่านครั้งแรก(first pericenter) ซึ่งแรงเสียดทานพลวัตระหว่างกลดสสารมืดของทั้งสอง จะลากวงโคจรให้เกิดการควบรวมในที่สุดซึ่งน่าจะเกิดขึ้นก่อน 1 หมื่นล้านปี หรือ พวกมันไม่ได้เข้าใกล้กันมากพอ ซึ่งเป็นกรณีที่แรงเสียดทานพลวัตไม่ได้มีประสิทธิภาพนัก และจะโคจรแบบนั้นไปอีกนานแสนนาน
กรอบเวลา 1 หมื่นล้านปีถูกเลือกมาใช้เนื่องจากมันนานกว่ากรอบเวลาเดิมที่เคยทำนายว่าจะเกิดการควบรวม แต่ยิ่งเรายืดเวลาไปนานแค่ไหน ก็ยิ่งทำนายได้ยากขึ้น นั่นเป็นเพราะยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ทำนายไม่ได้ที่อาจเข้ามามีบทบาท ยิ่งเดินหน้าสู่อนาคตมากแค่ไหน ก็ยิ่งน่าจะมีตัวแปรอื่นๆ ปรากฏอีก
และในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้บอกเพียงระดับที่เป็นไปได้มากที่สุด เราเดินแบบจำลองเสมือนจริงหลายพันครั้งซึ่งช่วยให้เราได้รวมความคลาดเคลื่อนที่สำรวจพบทั้งหมดเข้ามา ศ Alis Deason จากมหาวิทยาลัยเดอร์แรม สถาบันเพื่อเอกภพวิทยาการคำนวณ กล่าวเสริมว่า ผลสรุปเหล่านี้มีความสำคัญต่อชะตากรรมของกาแลคซีของเรา มันมักจะถูกคิดว่าจะต้องควบรวมกับอันโดรเมดา ก่อตัวเป็นมิลโคเมดา(Milkomeda) อันมหึมา ขณะนี้มีโอกาสที่เราอาจจะรอดจากชะตากรรมนี้ได้โดยสิ้นเชิง
ลำดับการควบรวมของทางช้างเผือกกับอันโดรเมดาในอีกราว 5 พันล้านปีตามที่เสนอไว้ในงานวิจัยก่อนหน้านี้ งานวิจัยล่าสุดบอกว่าอาจไม่เกิดขึ้น
ความคลาดเคลื่อนใหม่เกี่ยวกับอนาคตของทางช้างเผือกและอันโดรเมดาอาจจะอยู่ได้ไม่นาน เมื่อทีมได้เริ่มต้นวิจัยลำดับเหตุการณ์เพิ่มเติมอื่นๆ เมื่อจะมีข้อมูลเพิ่มเติมมากขึ้น ดาวเทียมไกอาจะให้การตรวจสอบตัวแปรสำคัญที่สุดบางส่วนภายในกาแลคซีที่แม่นยำมากขึ้นในไม่ช้า ซึ่งรวมถึงการเคลื่อนที่ตามแนวขวางของอันโดรเมดา ซึ่งยากที่จะตรวจสอบได้โดยตรง
ศ Carlos Frenk นักเอกภพวิทยาที่มหาวิทยาลัยเดอร์แรม กล่าวว่า เอกภพเป็นสถานที่ที่มีพลวัต มีการเปลี่ยนแปลงอย่างคงที่ เราได้เห็นกาแลคซีข้างนอกนั่นชนกันและควบรวมกันกับกาแลคซีอื่นๆ อยู่บ่อยครั้ง
บางครั้งก็สร้างสิ่งที่เหมือนเป็นดอกไม้ไฟอวกาศเมื่อก๊าซ ซึ่งถูกผลักเข้าหาใจกลางซากที่ชนกัน ป้อนลงสู่หลุมดำ เปล่งรังสีจำนวนมหาศาลออกมาก่อนดิ้นรนเฮือกท้ายๆ ก่อนที่จะตกลงสู่หลุมดำในที่สุด กระทั่งตอนนี้เราก็คิดว่ามันจะเป็นชะตากรรมที่รอคอยทางช้างเผือก ขณะนี้เราทราบว่ามีโอกาสมากมายที่เราอาจจะหลุดจากชะตากรรมนี้ได้
เมื่อผมได้เห็นผลจากการคำนวณ ผมก็ทึ่งที่เราสามารถจำลองวิวัฒนาการกลุ่มก้อนของดาวขนาดมหึมาได้อย่างแม่นยำตลอดหลายพันล้านปี และบอกถึงชะตากรรมสุดท้ายของพวกมันได้ นี่จึงเป็นอนุสรณ์ของพลังงานทางฟิสิกส์ร่วมกับพลังของซุปเปอร์คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่
แหล่งข่าว phys.org – close encounter of the galactic kind: simulations suggest Milky Way and Andromeda may not collide after all
sciencealert.com – the Milky Way might not crash into the Andromeda galaxy after all
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
