شگفتی کیهانی: احتمال برخورد کهکشان راه شیری با آندرومدا زیر سؤال رفت

بر اساس این مطالعه ی پیشگامانه، سرنوشت کهکشان ما دیگر یک خط مستقیم به سوی ادغام نیست. در واقع، محققان به این نتیجه رسیده اند که احتمال برخورد و ادغام دو کهکشان در ده میلیارد سال آینده، بیشتر شبیه به نتیجه ی یک پرتاب سکه است: یک شانس پنجاه پنجاه. این یافته ی شگفت انگیز می تواند درک ما از دینامیک محیط کیهانی اطرافمان را به کلی دگرگون کند و نشان می دهد که آینده ی راه شیری، بسیار باز تر و نا مشخص تر از آن چیزی است که تصور می کردیم.

یک رقص پیچیده در گروه محلی

برای درک اینکه چرا پیش بینی های قبلی ممکن است اشتباه بوده باشند، باید نگاهمان را از دو کهکشان اصلی فراتر ببریم. راه شیری و آندرومدا (که با نام M31 نیز شناخته می شود)، در انزوا زندگی نمی کنند. آن ها بزرگ ترین اعضای یک خوشه ی کهکشانی به نام “گروه محلی” (Local Group) هستند. این گروه، مجموعه ای شلوغ شامل ده ها کهکشان کوچک تر (که برخی از آن ها هنوز حتی کشف نشده اند) و مقادیر عظیمی از ماده ی تاریک است که مانند یک چسب نامرئی، همه ی اعضا را تحت تاثیر گرانش خود قرار می دهد.

پژوهشگران در مقاله ی خود توضیح می دهند که پیش بینی آینده ی چنین سیستمی، بسیار پیچیده تر از محاسبه ی نیروی گرانش بین دو جسم است. در این مقیاس، عاملی به نام “اصطکاک دینامیکی” نیز نقشی کلیدی و حتی غالب را ایفا می کند. این پدیده، مانند نیروی مقاومتی عمل می کند که باعث اتلاف انرژی مداری کهکشان ها و فروپاشی تدریجی آن ها به سمت یکدیگر می شود. اما این اصطکاک به جرم و موقعیت تمام بازیگران حاضر در صحنه، یعنی کل اعضای گروه محلی، بستگی دارد.

قدرت شبیه سازی و داده های جدید

مطالعه ی جدید، قدرت خود را از ترکیب داده های دو تا از قدرتمند ترین ابزار های ستاره شناسی تاریخ می گیرد: تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ فضایی گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا. این دو تلسکوپ با دقت بی سابقه ای، موقعیت و سرعت حرکت میلیارد ها ستاره را اندازه گیری کرده اند. محققان با استفاده از این گنجینه ی داده ها، دست به یک پروژه ی محاسباتی عظیم زدند. آن ها با استفاده از رویکردی به نام “مونته کارلو”، صدهزار شبیه سازی کامپیوتری مختلف را اجرا کردند.

هر شبیه سازی، یک نسخه ی احتمالی از آینده ی گروه محلی بود که نه فقط راه شیری و آندرومدا، بلکه تمام کهکشان های شناخته شده و تاثیرات آن ها را در بر می گرفت. نتایج این شبیه سازی های گسترده، تصویری کاملا متفاوت از آینده را ترسیم کرد. حدود نیمی از شبیه سازی ها نشان داد که دو کهکشان در ۱۰ میلیارد سال آینده اصلا با هم برخورد نخواهند کرد و از کنار یکدیگر عبور می کنند. همچنین، احتمال وقوع این برخورد در بازه ی زمانی ۴ تا ۵ میلیارد ساله ای که قبلا قطعی تلقی می شد، به تنها دو درصد کاهش یافت.

بازیگران پنهان: تاثیر M33 و ابر ماژلانی بزرگ

دو عامل پیچیده کننده و کلیدی در این تحلیل، دو کهکشان دیگر از گروه محلی هستند: کهکشان مثلث (M33) که یکی از اقمار آندرومدا است، و ابر ماژلانی بزرگ (LMC) که بزرگ ترین قمر کهکشان خودمان، راه شیری، است.

تیل ساوالا، یکی از نویسندگان مقاله از دانشگاه هلسینکی، این تعامل پیچیده را اینگونه توضیح می دهد: “جرم اضافی کهکشان M33، مانند یک وزنه ی کمکی عمل کرده و کهکشان راه شیری را کمی بیشتر به سمت آندرومدا می کشد و احتمال برخورد را افزایش می دهد. اما در سوی دیگر ماجرا، ما نشان دادیم که ابر ماژلانی بزرگ (LMC) به دلیل مدار تقریبا عمودی خود نسبت به صفحه ی حرکت راه شیری و آندرومدا، مانند یک نیروی مخالف عمل کرده و کهکشان ما را از مسیر برخورد مستقیم دور می کند.”

او اضافه می کند که این به آن معنا نیست که LMC ما را قطعا نجات خواهد داد، اما تاثیر آن به قدری قابل توجه است که احتمال برخورد را به شدت کاهش می دهد و سرنوشت ما را از یک قطعیت به یک احتمال تبدیل می کند.

آیا زمان بازنویسی کتاب های درسی فرا رسیده است؟

پاسخ کوتاه، “هنوز نه” است. این پژوهش گامی بزرگ و مهم به پیش است، اما در علم، نتایج یک مطالعه باید توسط تحقیقات بیشتر تایید شود. طنز ماجرا اینجاست که به گفته ی ساوالا، با اینکه داده های ما از همیشه دقیق تر شده است، عدم قطعیت ما در مورد نتیجه ی نهایی بیشتر شده است. این موضوع به دلیل پیچیده تر شدن تحلیل ها و در نظر گرفتن تمام عوامل موثر در گروه محلی است. برای رسیدن به یک پیش بینی قطعی تر، به داده های دقیق تر و مدل های کامپیوتری کامل تری نیاز است. در نهایت، این پژوهش به ما یادآوری می کند که کیهان، مکانی بسیار پویاتر و پیچیده تر از تصورات ماست و سرنوشت نهایی کهکشان ما هنوز در دل این رقص گرانشی بزرگ، نوشته نشده است.