האם הגלקסיה שלנו והגלקסיה השכנה אנדרומדה כבר נוגעות זו בזו ויתנגשו מהר מכפי שאנחנו חושבים?

גלקסיית שביל החלב ואנדרומדה לא אמורות להתנגש ב-4 מיליארדי השנים הבאות. אבל לנוכח תגלית אחרונה של הילה מסיבית ועצומה של גז חם הצמודה לאנדרומדה – ייתכן מאוד ששתי הגלקסיות כבר נוגעות זו בזו

גלקסיית שביל החלב ואנדרומדה לא אמורות להתנגש ב-4 מיליארדי השנים הבאות. אבל לנוכח תגלית אחרונה של הילה מסיבית ועצומה של גז חם הצמודה לאנדרומדה – ייתכן מאוד ששתי הגלקסיות כבר נוגעות זו בזו.

הגלקסיה אנדרומדה, הידועה גם בשם M31, נמצאת במרחק של 2.5 מיליון שנות אור משביל החלב, והיא נחשבת כמעט תאומה שלנו. שתי הגלקסיות הן הגדולות ביותר בקבוצה של 54 גלקסיות, שנקראת “הקבוצה המקומית”. אנדרומדה, שמספר הכוכבים בה כפול משביל החלב – כמעט טריליון (10 בחזקת 18) כוכבים – זורחת בבהירות גבוהה, ובשמיים חשוכים מאוד אפשר פשוט לראות אותה בעין ללא כל ציוד עזר – עצם חיוור שגודלו כ-6 פעמים הקוטר של ירח מלא.

באמצעות טלסקופ החלל האבל, האסטרופיזיקאי ניקולס להנר (Nicholas Lehner) ועמיתיו מאוניברסיטת נוטרדאם באינדיאנה זיהו סביב אנדרומדה הילה עצומה של גז חם ומיונן, שקוטרה כ-2 מיליון שנות אור. בעבר כבר הבחינו בהילת הגז העצומה האופפת את אנדרומדה, אך כעת התברר כי היא גדולה בערך פי 6 ומסיבית פי 1,000 יותר ממה שנמדד קודם לכן.

אם ההילה שהתגלתה מתפשטת לפחות מיליון שנות אור בכיוון שלנו, שתי הגלקסיות בעצם הרבה יותר קרובות למגע מאשר סברו עד כה.

להנר מגדיר הילות כ-“אטמוספרות גזיות של גלקסיות”. למרות גודלה הענקי, ההילה של אנדרומדה אפלה, כמעט בלתי נראית. כדי להבחין בה וללמוד אותה, האסטרונומים נעזרו בקוואזרים, שהם אובייקטים מרוחקים השוכנים בתוך מרכזיהן של גלקסיות פעילות ופולטים כמויות עצומות של אנרגיה. למשל, בקוואזר הבהיר ביותר בקבוצת בתולה, 3C273, אפשר להבחין בקלות באמצעות טלסקופ 6 אינץ’ בלבד. כיום יש הסכמה רחבה למדי שמרכז הקוואזר הוא חור שחור סופר-מסיבי.

האופי הבהיר, הנקודתי, של קוואזרים הופך אותם לכלי עזר מושלמים במדידות אסטרונומיות. כאשר האור מהקוואזר מגיע לכיוון האבל, הגז שבהילה סופג חלק ממנו והקוואזר יופיע קצת יותר כהה בטווח קטן מאוד של אורכי גל. מדידה של העמימות הזו במידת הבהירות מאפשרת לחוקרים לקבוע כמה גז שמקורו בהילה מאנדרומדה יש בינינו לבין אותו קוואזר.

האסטרונומים חקרו הילות סביב 44 גלקסיות אחרות, אבל ההילה סביב אנדרומדה היא המסיבית ביותר שנמצאה. בשל קרבתה לכדור הארץ והמרחב הגדול שהיא תופסת בשמים היה אפשר להשתמש בקוואזרים רבים – 18 קוואזרים – כדי להתוות בבירור את מלוא היקפה. ההילות האחרות שנבדקו היו של גלקסיות מרוחקות מאוד, ורק קוואזר יחיד או נקודת נתונים יחידה היו נגישים לצורך קביעת גודל ומבנה של כל הילה.

לצורך מחקרם השתמשו המדענים ביכולת הייחודית של האבל לקלוט אור אולטרה סגול מקוואזרים. בטלסקופים קרקעיים קשה להבחין באור אולטרה סגול, שכן הוא נבלע על ידי האטמוספרה של כדור הארץ. החוקרים בדקו תצפיות של 5 שנים שהיו מאוחסנות בארכיון הנתונים של האבל כדי לערוך את המחקר.

מסת ההילה שנמדדה היא כמחצית המסה של הכוכבים בגלקסית אנדרומדה עצמה, בצורה של גז חם דיפוזי. מסימולציות שנעשו נראה שהיא נוצרה באותו זמן שנוצרה אנדרומדה. ההילה אמנם מורכבת בעיקר ממימן מיונן – למעשה פרוטונים ואלקטרונים חשופים – אבל עם זאת היא עשירה להפליא ביסודות כבדים יותר, אולי כאלה שהגיעו מסופרנובות. ייתכן שסופרנובות שהתפוצצו באגרסיביות בתוך הגלקסיה הגלויה העיפו יסודות כמו ברזל, סיליקון, חמצן ויסודות דומים אחרים הרחק לתוך ההילה ולחלל.

מחקרים קודמים הראו כי במשך חייה של אנדרומדה, כמעט מחצית מכל היסודות הכבדים שהצטברו בכוכבים שלה נפלטו הרחק מחוץ לדיסקת הכוכבים של הגלקסיה, שקוטרה 200,000 שנות אור.

מה זה אומר על הגלקסיה שלנו? מכיוון שאנחנו חיים בתוך שביל החלב, המדענים אינם יכולים לקבוע אם הילה מסיבית כזאת עוטפת גם אותנו – מקרה קלאסי של “מרוב עצים לא רואים את היער”. אבל אם לשביל החלב יש הילה ענקית דומה, ייתכן שההילות של שתי הגלקסיות כבר נוגעות זו בזו ומתמזגות להן בשקט ובשלווה, הרבה לפני ששתי הגלקסיות המסיביות עצמן יתנגשו ויתמזגו כדי ליצור גלקסיה אליפטית ענקית בעוד כ-4 מיליארד שנים.

הדיווח באתר האבל
המאמר בכתב העת The Astrophysical Journal

עוד בנושא באתר הידען:

• האבל צילם את הגלעין הכפול של גלקסית אנדרומדה
• שביל החלב מאסיבי יותר, מסתחרר מהר יותר וקרוב לוודאי שיתנגש באנדרומדה
• המעטפת הבהירה של גלקסית אנדרומדה