زمانی که دو کهکشان با هم برخورد می‌کنند، چه اتفاقی خواهد افتاد؟
یکی از پدیده‌هایی که به طور معمول در کیهان رخ می‌دهد، برخورد کهکشان‌ها با هم است. هرچند کهکشان‌ها اندازه‌های متفاوتی دارند، اما می‌توان گفت هر کهکشان حدود چندصد میلیارد ستاره در دل خود دارد. بنابراین ممکن است به نظر برسد هنگام برخورد دو کهکشان با هم، میلیون‌ها ستاره احتمال برخورد با هم را دارند. اما احتمال رخ دادن برخورد بین دو ستاره تقریباً صفر است. چون با وجود این که تعداد ستاره‌ها در یک کهکشان بسیار زیاد است، اما کهکشان‌ها وسعت زیادی دارند و بنابراین فاصله‌ی این ستاره‌ها از هم بسیار زیاد است. به عبارتی، اندازه ی ستاره‌ها در مقایسه با فاصله‌ی آن‌ها از هم بسیار کوچک است. اما فضای میان ستاره‌ها در یک کهکشان، با حجم زیادی از گاز و غبار پر شده است. زمانی که کهکشان‌ها با هم برخورد می‌کنند، این مواد درون‌کهکشانی شروع به برهمکنش با هم می‌کنند. مواد درون کهکشان‌ها با هم برهمکنش گرانشی دارند و شکل یکدیگر را تغییر می‌دهند.
همزمان با مخلوط شدن ابرهای گاز آن‌ها با هم، موج تازه‌ای از تولد ستاره‌ها آغاز می‌شود. برهمکنش و سایش بین گازها در برخورد دو کهکشان، موجب به وجود آمدن موج‌های شوک می‌شود که می‌توانند موجب شکل‌گیری ستاره‌های تازه‌ای شوند. در این زمان کهکشان رنگ آبی به خود می‌گیرد، اما این رنگ نشان‌دهنده‌ی سرد بودن کهکشان نیست. این رنگ آبی از گرمای شدید ستاره‌های آبی-سفیدی نتیجه می‌شود که به تازگی شکل گرفته‌اند. این ستاره‌ها عمر زیادی ندارند، و پس از چند میلیارد سال رنگ‌های مایل به سرخ ستاره‌های کوچک‌تر و پیرتر بر طیف یک کهکشان بیضوی حاکم خواهد شد.
چند مورد از برخوردهای کهکشانی در کیهان
تلسکوپ فضایی هابل از کهکشان در حال پخش شدنی تصویر گرفته است که احتمالاً پیامد یک برخورد کهکشانی خیلی قدیمی است. دو کهکشان مارپیچی که هر یک شاید شبیه به کهکشان راه شیری بوده‌اند، با هم برخورد کرده‌اند و میلیون‌ها سال به دور هم چرخیده‌اند.
در چنین ادغام‌های کهکشان‌های اولیه اغلب کشیده می‌شوند و از هم جدا می‌شوند، به صورت لفافه‌ای که حول یک مرکز گرانشی مشترک را فرامی‌گیرد. پس از چندبار حرکت به جلو و عقب، این شیئ متورم که از انبوهی از ستارگان تشکیل شده است، به شیئ واحد گرد و جدیدی تبدیل می‌شود.
این جسم آسمانی که اکنون آرام گرفته است، با عنوان SDSS J162702.56+432833.9 در فهرست کهکشان‌ها قرار گرفته است. این کهکشان که به نوعی آرامش پس از طوفان است، در رده‌ی کهکشان‌های بیضوی قرار گرفته است.
در زیر می‌توانید تصویری که ناسا از این کهکشان منتشر کرده است را ببینید.
Credit: ESA/Hubble & NASA
نمونه‌ی دیگری از برخورد کهکشان‌ها را نیز می‌توانید در تصویر زیر ببینید که در فهرست آرپ از کهکشان‌های شگفت قرار دارد. این شیء آسمانی که آرپ ۱۴۸ نام دارد پیامد شگفت‌آوری از برخورد میان دو کهکشان است که در نتیجه‌ی آن یک کهکشان حلقه‌ای شکل و یک همدم با دنباله‌ای بلند ایجاد شده است. برخورد بین دو کهکشان مادر یک موج شوک ایجاد می‌کند نخست ماده را به سوی مرکز می‌کشد و سپس موجب می‌شود به صورت یک حلقه به اطراف گسترده شود. همدم کشیده و دراز عمود بر این حلقه این طور می‌نماید که آرپ ۱۴۸ تصویر لحظه‌ای منحصر به فردی از یک برخورد در حال رخ دادن است.
Arp 148 – Image Credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage
یافته‌های امواج فرو سرخ ثبت شده، ناحیه‌ی به شدت تاری را آشکار می‌کند که به صورت خطی از غبار تیره در امتداد هسته در نور مرئی پدیدار می‌شود. به آرپ ۱۴۸ لقب پیکر آسمانی می‌آل داده‌اند و در محل پیکرنمای آسمانی (صورت فلکی) خرس بزرگ و در فاصله‌ی پانصد میلیون سال نوری از ما قرار دارد.
نمونه سوم از این برخوردها آرپ ۲۷۲ است. در این برخورد دو کهکشان مارپیچی بزرگ در حال ادغام‌اند.
Arp272: برخورد دو کهکشان مارپیچی بزرگ
این برخورد در خوشه کهکشانی هرکول (مسیه ۱۳) و در محل پیکرنمای آسمانی هرکول (زانوزده)، در فاصله ۴۶۰ میلیون سال نوری از زمین در حال رخ دادن است. این پدیده که نمای زیبایی نیز در آسمان ایجاد کرده است، در فضایی حدود ۱۴۰ هزار سال نوری گسترده شده است.
در این برخورد به جز دو کهکشان مارپیچی بزرگ که کهکشان سمت چپ NGC 6050 و کهکشان سمت راست IC 1179 است، کهکشان کوچکی نیز شرکت دارد که اگر دقت کنید می‌توانید آن را در بالای تصویر ببینید.
چرا برخورد کهکشان‌ها برای ما مهم است؟
نزدیک‌ترین کهکشان به ما، کهکشان مارپیچی آندرومدا است. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که این امکان وجود دارد که در حدود چهارونیم میلیارد سال بعد، آندرومدا و کهکشان راه شیری با هم برخورد کنند. چنین برخوردی احتمالاً شبیه برخورد کهکشانی آرپ ۲۷۲ است.
آندرومدا حدود یک تریلیون ستاره و راه شیری حدود سیصد میلیارد ستاره در دل خود جای داده‌اند. در چنین برخوردی، همان‌طور که در بالا گفته شد، احتمال برخورد ستاره‌ها ناچیز است. اما هر یک از این کهکشان‌ها سیاهچاله‌ای کلان‌جرم در مرکز خود دارند که در نزدیکی مرکز کهکشان تازه به هم خواهند رسید. ادغام این سیاهچالهها موجب به وجود آمدن انرژی مداری می‌شود که به ستاره‌ها انتقال خواهد یافت و طی میلیون‌ها سال مدار آن‌ها را بزرگ‌تر می‌کند. زمانی که این سیاهچالهها به فاصله‌ی یک سال نوری از هم می‌رسند، امواج گرانشی از خود گسیل خواهند کرد.
به هر روی، امروزه برخورد دو کهکشان، امری معمول در کیهان به شمار می‌روند و دانشمندان بارها چنین برخوردهایی را به صورت کامپیوتری شبیه‌سازی کرده‌اند.
دوست دارید در مورد کهکشان‌ها و اتفاقاتی که در گستره‌ی پهناور کیهان می‌افتد بیشتر بدانید؟
در مجموعه مطالب دنباله‌دار «مقدمه‌ای بر ستاره‌شناسی، اخترفیزیک و کیهان‌شناسی» با ما همراه باشید.
منابع:
۱٫ Hubble Finds the Calm after the Galactic Storm
۳. what happens when galaxies collide
دیدگاه خود را بنویسید