Czy Droga Mleczna się powiększa?

NGC 4565, galaktyka spiralna oddalona od nas o 30-50 milionów lat świetlnych. Źródło: Ken Crawford

Galaktyka, którą zamieszkujemy – Droga Mleczna – może robić się coraz większa, twierdzi Cristina Martinez-Lombilla, doktorantka z Instituto de Astrofisica de Canarias na Teneryfie oraz jej współpracownicy. Wyniki swoich prac przedstawi ona dzisiaj podczas Europejskiego Tygodnia Astronomii w Liverpoolu.

Układ Słoneczny znajduje się w jednym z ramion tworzących dysk galaktyki spiralnej z poprzeczką zwanej Drogą Mleczną, której średnicę szacuje się na 100 000 lat świetlnych. Nasza galaktyka macierzysta składa się z kilkuset miliardów gwiazd, olbrzymich ilości gazu i pyłu, wymieszanych i oddziałujących ze sobą pod wpływem grawitacji.

Natura tych interakcji określa kształt galaktyki, który może być spiralny, eliptyczny czy nieregularny.  Jako galaktyka spiralna z poprzeczką, Droga Mleczna składa się z dysku, w którym gwiazdy, pył i gaz tworzą płaski dysk, w którym ramiona rozciągają się od znajdującej się w środku poprzeczki.

W dysku Drogi Mlecznej znajdują się gwiazdy w różnym wieku. Masywne, gorące, błękitne gwiazdy są bardzo jasne i żyją stosunkowo krótko, zaledwie przez kilka milionów lat, podczas gdy mniej masywne gwiazdy z czasem czerwienieją i świecą coraz słabiej, ale mogą w ten sposób przeżyć setki miliardów lat. Młodsze, krótko żyjące gwiazdy można znaleźć w dysku galaktyki, gdzie wciąż powstają nowe gwiazdy, podczas gdy starsze gwiazdy przeważają w zgrubieniu wokół centrum galaktyki, oraz w halo otaczającym dysk.

Mozaika zdjęć NGC 4565 wykorzystana w opisywanych badaniach. Źródło: C. M. Lombilla / IAC

Część obszarów gwiazdotwórczych znajduje się na zewnętrznej krawędzi dysku, a modele formowania galaktyk przewidują, że nowe gwiazdy będą powoli powiększały rozmiary galaktyki, w której się znajdują. Problemem w określaniu kształtu Drogi Mlecznej jest fakt, że znajdujemy się w jej środku, dlatego też astronomowie muszą przyglądać się podobnym galaktykom poszukując analogów naszej własnej.

Martinez-Lombilla wraz ze współpracownikami postanowiła sprawdzić czy inne galaktyki spiralne podobne do Drogi Mlecznej także powiększają swoje rozmiary, a jeżeli tak to co to oznacza dla naszej galaktyki. M-L wraz ze swoim zespołem wykorzystała naziemny teleskop SDSS do zebrania danych optycznych oraz dwa teleskopy kosmiczne GALEX i Spitzer do danych w bliskim ultrafiolecie i bliskiej podczerwieni, aby przyjrzeć się dokładniej barwom i ruchom gwiazd na krawędziach dysków innych galaktyk.

Badacze zmierzyli intensywność światła w tych regionach, pochodzących głównie od młodych, błękitnych gwiazd i zmierzyli ich ruch w pionie (w górę/w dół od dysku), aby sprawdzić jak długo im zajmie ucieczka z miejsca narodzin i jak będzie to wpływało na wzrost rozmiarów galaktyki.

Mozaika zdjęć NGC 5907 wykorzystana w opisywanych badaniach. Źródło: C. Martinez-Lombilla / IAC

Opierając się na tych pomiarach, badacze obliczyli, że galaktyki takie jak Droga Mleczna rosną w tempie około 500 metrów na sekundę.

“Droga Mleczna jest już całkiem duża, ale nasze prace wskazują, że przynajmniej jej widzialna część powolnie zwiększa swoje rozmiary wraz z powstawaniem nowych gwiazd na zewnętrznych krawędziach galaktyki. Nie jest to szybki wzrost, ale gdybyśmy spojrzeli na naszą galaktykę za 3 miliardy lat, to byłaby ona 5% większa niż dzisiaj” dodaje Martinez-Lombilla.

Tak czy inaczej, za jakieś 4 miliardy lat Droga Mleczna zderzy się z Galaktyką Andromedy (M31), co całkowicie zmieni kształt obu galaktyk, które połączą się ze sobą w jedną większą galaktykę.

Źródło: RAS