De dans van de sterrenstelsels

Sterrenstelsels zijn de grootste afzonderlijke objecten in de universum. Elk bevat meer dan biljoenen sterren in een enkel door zwaartekracht gebonden systeem. Hoewel het heelal extreem groot is en veel sterrenstelsels erg ver uit elkaar liggen, is het eigenlijk heel gewoon voor sterrenstelsels groepeer in clusters. Het komt ook vaak voor dat ze met elkaar in botsing komen. Het resultaat is het ontstaan ​​van nieuwe sterrenstelsels. Astronomen kunnen de constructie van sterrenstelsels volgen terwijl ze in de geschiedenis met elkaar in botsing kwamen, en weten nu dat dit de belangrijkste manier is waarop sterrenstelsels worden gebouwd.

Er is een heel gebied van astronomie gewijd aan de studie van botsende sterrenstelsels. Het proces is niet alleen van invloed op de sterrenstelsels zelf, maar astronomen stellen ook vast dat de geboorte van sterren vaak wordt veroorzaakt wanneer sterrenstelsels samenvloeien.

Grote sterrenstelsels, zoals de Melkweg en Andromeda Galaxy, kwamen samen toen kleinere objecten botsten en samensmolten. Tegenwoordig zien astronomen kleinere satellieten in een baan om de Melkweg en Andromeda. Deze "dwergstelsels" hebben enkele kenmerken van grotere sterrenstelsels, maar zijn veel kleiner en kunnen onregelmatig van vorm zijn. Sommige metgezellen worden door onze melkweg gekannibaliseerd.

De grootste satellieten van de Melkweg worden de Grote en de Kleine genoemd Magelhaense wolken. Ze lijken ons sterrenstelsel in een baan van miljarden jaren te draaien en zullen misschien nooit samenvloeien met de Melkweg. Ze worden echter beïnvloed door de zwaartekracht en komen mogelijk pas voor het eerst in de buurt van de melkweg. Als dat zo is, kan er in de verre toekomst nog wel een fusie plaatsvinden. De vormen van Magelhaense wolken zijn daardoor vervormd, waardoor ze er onregelmatig uitzien. Er zijn ook aanwijzingen dat er grote gasstromen uit ons eigen sterrenstelsel worden getrokken.

Er vinden wel botsingen met grote melkwegstelsels plaats, die daarbij enorme nieuwe sterrenstelsels creëren. Wat er vaak gebeurt, is dat twee grote spiraalstelsels zullen samensmelten en als gevolg van de zwaartekracht-kromming die voorafgaat aan de botsing, zullen de sterrenstelsels hun spiraalstructuur verliezen. Zodra de sterrenstelsels zijn samengevoegd, vermoeden astronomen dat ze een nieuwe structuur vormen die bekend staat als een elliptisch sterrenstelsel. Af en toe, afhankelijk van de relatieve grootte van de samenvoegende sterrenstelsels, een onregelmatig of eigenaardige melkweg is het resultaat van de fusie.

Interessant is dat, hoewel sterrenstelsels zelf kunnen samensmelten, het proces niet altijd de sterren die ze bevatten pijn doet. Dit komt omdat sterrenstelsels weliswaar sterren en planeten hebben, maar er is VEEL lege ruimte, evenals gigantische wolken gas en stof. Botsende sterrenstelsels die wel een grote hoeveelheid gas bevatten, komen echter in een periode van snelle stervorming. Het is meestal veel groter dan de gemiddelde snelheid van stervorming in een niet-botsend sterrenstelsel. Een dergelijk samengevoegd systeem staat bekend als een starburst galaxy; toepasselijk genoemd naar een groot aantal sterren die als gevolg van de botsing in korte tijd ontstaan.

Een "dicht bij huis" voorbeeld van een grote fusie van sterrenstelsels is die welke zal plaatsvinden tussen het Andromedastelsel met onze eigen Melkweg. Het resultaat, dat miljoenen jaren zal duren, zal een nieuw sterrenstelsel zijn.

Momenteel is Andromeda ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd van de Melkweg. Dat is ongeveer 25 keer zo ver weg als de Melkweg breed is. Dit is natuurlijk een behoorlijke afstand, maar is vrij klein gezien de schaal van het universum. Hubble-ruimtetelescoop gegevens suggereren dat het Andromeda-sterrenstelsel een aanvaringskoers volgt met de Melkweg en dat de twee binnen ongeveer 4 miljard jaar zullen beginnen te fuseren.

Hier is hoe het zal spelen. Over ongeveer 3,75 miljard jaar zal het Andromedastelsel de nachtelijke hemel vrijwel vullen. Tegelijkertijd zullen het en de Melkweg kromtrekken als gevolg van de enorme zwaartekracht die elk op de ander zal hebben. Uiteindelijk zullen de twee samenkomen tot een enkele, grote elliptische melkweg. Het is ook mogelijk dat een ander sterrenstelsel, het Triangulum-sterrenstelsel genaamd, dat momenteel om Andromeda draait, ook zal deelnemen aan de fusie. Het resulterende sterrenstelsel zou de naam "Milkdromeda" kunnen krijgen, als er nog iemand in de buurt is om objecten in de lucht een naam te geven.

De kans is groot dat de fusie weinig effect zal hebben op ons zonnestelsel. Aangezien het grootste deel van Andromeda lege ruimte, gas en stof is, net als de Melkweg, zouden veel van de sterren nieuwe banen rond het gecombineerde galactische centrum moeten vinden. Dat centrum heeft misschien wel drie superzware zwarte gaten totdat ook zij samensmelten.

Het grotere gevaar voor ons zonnestelsel is de toenemende helderheid van onze zon, die uiteindelijk zijn waterstofbrandstof zal opraken en zal evolueren tot een rode reus. Dat zal over ongeveer vier miljard jaar gebeuren. Op dat moment zal het de aarde overspoelen terwijl het uitzet. Het lijkt erop dat het leven zal zijn uitgestorven lang voordat er een fusie van sterrenstelsels plaatsvindt. Of, als we geluk hebben, hebben onze nakomelingen een manier bedacht om aan het zonnestelsel te ontsnappen en een wereld met een jongere ster te vinden.

Bewerkt en bijgewerkt door Carolyn Collins Petersen.