Linnunradan ja Andromedan törmäys — milloin ja mitä seurauksia?

Linnunradan ja Andromedan törmäys noin 4 miljardin vuoden kuluttua — miten se tapahtuu, mitä seurauksia galaksien sulautuminen tuo ja vaikuttaako se Maahan?

Linnunradan ja Andromedan törmäys tapahtuu noin neljän miljardin vuoden kuluttua. Tämä arvio perustuu Andromedan nykyiseen nopeuteen ja radan oletettuun kulkusuuntaan suhteessa meihin. Tapahtuma ei kuitenkaan ole yhtä yksinkertainen "kolari" kuin autojen törmäys: galaksit ovat valtavia tähtikokoelmia, joiden välillä on pääosin tyhjää tilaa, joten törmäys merkitsee pitkää vuorovaikutussarjaa, joka kestää useita miljardeja vuosia.

Andromedan galaksi lähestyy Linnunrataa noin 110 kilometrin sekuntinopeudella, kuten sen sinisiirtymä osoittaa. Vuoteen 2012 asti ei tiedetty, tapahtuuko mahdollinen törmäys varmasti vai ei, koska sen oma liike oli liian pieni mitattavaksi. Havaintojen epävarmuus johtui siitä, että galaksien sivuttaisliike (tangentiaalinen nopeus) on hyvin pieni ja vaikeasti mitattavissa kaukaisista kohteista.

Vuonna 2012 tutkijat totesivat, että törmäys tapahtuu varmasti. He seurasivat Hubble-avaruusteleskoopin avulla Andromedan tähtien liikettä vuosina 2002-2010 erittäin tarkasti. Andromedan tangentiaalinen eli sivuttaisnopeus suhteessa Linnunrataan oli paljon pienempi kuin lähestymisnopeus. Siksi sen odotetaan törmäävän Linnunrataan noin 4 miljardin vuoden kuluttua. Ensimmäinen läheinen kohtaaminen voi tapahtua noin 4–4,5 miljardin vuoden kuluttua, mutta täydellinen yhdentyminen molemmista galakseista muodostuvaksi suureksi ellipsimäiseksi tai soikeaksi galaksiksi voi viedä vielä useita miljardeja vuosia sen jälkeen.

Miten törmäys etenee käytännössä?

Törmäys ei ole kertarysäys vaan vaiheittainen prosessi:

• Alkupuolella galaksit lähestyvät toisiaan ja niiden ulkoreunat alkavat venyä ja muodostaa pitkiksi törmäiksi muistuttavia rakenteita (ns. tidal tails).
• Seuraavat miljoonat–miljardit vuodet sisältävät useita läheisiä ohituksia ja vuorovaikutuksia, jotka muuttavat tähtien ratoja ja saavat kaasun ja pölyn keskittymään.
• Lopullisessa vaiheessa galaksien keskukset yhdistyvät. Kahden supermassiivisen mustan aukon kohtaaminen voi lopulta johtaa niiden yhdistymiseen, mikä vapauttaa suuria määriä energiaa gravitaatioaaltoina.

Mitä seurauksia törmäyksestä on?

Tässä yleisimmät odotettavat vaikutukset:

• Tähtien kohtalot: Suorat tähtien törmäykset ovat erittäin harvinaisia, koska tähtien välit ovat valtavia suhteessa niiden kokoon. Useimmat tähdet säilyttävät yksittäiset olemassaolonsa, mutta niiden radat voivat muuttua merkittävästi. Joitakin tähtiä voi sinkoutua kauas galaksin laidoille tai jopa ajautua intergalaktiseen tilaan.
• Tähtien syntypurkaus: Kaasun ja pölyn törmäys voi tiivistää ainepilviä ja laukaista voimakkaita tähtien synnyn aaltoja eli starbursteja. Tämä voi hetkellisesti lisätä uusien, massiivisten tähtien määrää.
• Galaksin muodon muutos: Usein kahden suuremman spiraaligalaksin yhdistyttyä syntyy suurempi elliptinen tai soikea galaksi. Tätä uutta yhdistelmää on kutsuttu termillä "Milkomeda" tai "Milkdromeda" kuvaamaan Linnunradan ja Andromedan yhdistymistä.
• Keskusmusta aukko: Molemmissa galakseissa on supermassiivisia mustia aukkoja. Niiden lopullinen yhdistyminen voi käynnistää aktiivisen galaktisen ydinvaiheen (AGN), jolloin musta aukko kuluttaa runsaasti kaasua ja säteilee voimakkaasti.
• Paikallinen ryhmä: Tapahtuma vaikuttaa myös lähialueen pienempiin galakseihin. Esimerkiksi useat kääpiögalaksit, kuten SagDEG, ovat jo törmäilemässä Linnunradan kanssa ja sulautumassa siihen. Antennigalaksit ovat esimerkki kahden suunnilleen yhtä suuren spiraaligalaksin törmäyksestä ja kertovat, millaisia rakenteita törmäykset voivat aikaansaada.

Vaikuttaako törmäys Aurinkoon tai elämään Maassa?

Lyhyt vastaus: todennäköisesti ei suoraan. Yksittäisten tähtien törmäykset ovat harvinaisia, joten Aurinko ei todennäköisesti törmää toiseen tähteen. Kuitenkin galaktinen vuorovaikutus voi muuttaa Aurinkokunnan asemaa: Aurinko saattaa siirtyä kauemmas galaksin keskustasta tai jopa joutua eksorbitiaaliseksi ja päätyä galaksin halo-alueelle. Tällaiset muutokset voisivat vaikuttaa Oortin pilveen ja lisätä komeettojen määrää, jotka tulevat sisempään aurinkokuntaan, mutta suoria todisteita massiivisesta uhasta elämälle ei ole.

Lisäksi on tärkeää huomata, että Auringon oma evoluutio puuttuu kuvaan: Aurinko muuttuu punaiseksi jättiläiseksi noin 5 miljardin vuoden kuluessa, mikä todennäköisesti vaikuttaa Maahan enemmän kuin galaksien törmäys. Näin ollen Maapallon olosuhteet muuttuvat todennäköisesti ennen galaksien yhdentymisen lopullisia seurauksia.

Mitä tiede kertoo tulevista simulaatioista?

Tietokonemallit ja simulaatiot auttavat ennustamaan prosessin yksityiskohtia. Ne osoittavat yleisesti, että törmäys sisältää useita lähietappeja, ja että lopullinen yhdentyminen voi viedä 5–10 miljardia vuotta ensimmäisestä kohtaamisesta. Myös M33 (Kolmion galaksi) voi osallistua dynamiikkaan: se voi törmätä Andromedaan ennen lopullista yhdentymistä tai jäädä kiinni syntyvän massiivisen galaksin ympärille.

Yhteenvetona: Andromedan ja Linnunradan kohtaaminen on varma ja väistämätön kosminen tapahtuma, mutta sen vaikutukset tullevat ilmenemään hitaasti ja laaja-alaisesti miljardeissa vuosissa. Vaikka se muuttaa merkittävästi galaksien rakennetta ja tähtien sijoittumista, suorat tuhoisat törmäykset yksittäisille tähdille – mukaan lukien Aurinko – ovat äärimmäisen epätodennäköisiä.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Milloin Linnunradan ja Andromedan törmäys tapahtuu?

K: Kuinka nopeasti Andromeda lähestyy Linnunrataa?

K: Tiedettiinkö ennen vuotta 2012, tapahtuuko Linnunradan ja Andromedan törmäys vai ei?

K: Miten tutkijat päättelivät, että Linnunradan ja Andromedan törmäys tapahtuu varmasti?

K: Onko Andromeda törmännyt aiemmin toiseen galaksiin?

K: Mitä odotetaan tapahtuvan, kun Andromeda törmää Linnunradan kanssa?

K: Ovatko galaksien väliset törmäykset yleisiä?

Hae kirjaimella