فرص تصادم مجرتنا مع أندروميدا أقل مما نعتقد

توقعات تصادم مجرتي درب التبانة وأندروميدا

توقع علماء الفلك منذ عام 1912 حدوث تصادم بين مجرتنا درب التبانة وجارتها الأكبر، مجرة أندروميدا، والذي يتوقع حدوثه في غضون 4.5 مليار سنة تقريباً. لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أن احتمال حدوث هذا التصادم المجري، الذي أطلق عليه اسم "ميلكوميدا"، أقل مما يبدو.

احتمالات التصادم بين المجرات

للوهلة الأولى، يبدو من المرجح أن الثنائي المجري الذي يفصل بينهما حوالي 2.5 مليون سنة ضوئية في مسار تصادم حتمي. حيث تندفع مجرتا درب التبانة وأندروميدا نحو بعضهما البعض بسرعة حوالي 223694 ميلاً في الساعة (100 كيلومتر في الثانية).

دور المجرات الأصغر في التصادم

ومع ذلك، تضم المجموعة المحلية، أو زاويتنا من الكون، 100 مجرة أصغر معروفة. وقد أخذ فريق من علماء الفلك في الحسبان بعضاً من أكبرها، بما في ذلك سحابة ماجلان الكبيرة، أو LMC، ومجرة M33، أو مجرة التريانجولوم، لمعرفة الدور الذي قد تلعبه على رقعة الشطرنج لمستقبل مجرتنا على مدى الـ 10 مليارات سنة القادمة.

نتائج المحاكاة الجديدة

وبعد أخذ جاذبية مجرات المجموعة المحلية في الحسبان وإجراء 100,000 عملية محاكاة باستخدام بيانات جديدة من تلسكوبات هابل وغايا الفضائية، وجد الفريق أن هناك فرصة بنسبة 50% تقريباً لحدوث تصادم بين مجرة درب التبانة ومجرة أندروميدا خلال الـ 10 مليارات سنة القادمة. هناك فرصة بنسبة 2% فقط لتصادم المجرات في غضون 4 إلى 5 مليارات سنة كما كان يُعتقد سابقاً، وفقاً للدراسة التي نُشرت يوم الاثنين في مجلة نيتشر أسترونومي.

وقال مؤلفو الدراسة إن اندماج مجرتي درب التبانة ومجرة أندروميدا سيدمرهما معاً، مما سيحول الهيكلين الحلزونيين في النهاية إلى مجرة واحدة ممدودة. من المعروف أن التصادمات بين المجرات الأخرى تؤدي إلى "ألعاب نارية كونية، عندما يقوم الغاز، المدفوع إلى مركز بقايا الاندماج، بتغذية ثقب أسود مركزي ينبعث منه كمية هائلة من الإشعاع، قبل أن يسقط بشكل لا رجعة فيه في الثقب"، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة كارلوس فرينك، الأستاذ في جامعة دورهام في إنجلترا.

وأضاف فرينك: "حتى الآن كنا نعتقد أن هذا هو المصير الذي ينتظر مجرتنا درب التبانة". "نحن نعلم الآن أن هناك فرصة جيدة جدًا لتجنب هذا المصير المخيف."

محاكاة تصادمات المجرة

ومع ذلك، هناك العديد من العوامل المجهولة التي تجعل من الصعب التنبؤ بالمصير النهائي لمجرتنا، وفقاً لمؤلفي الدراسة. ويحذر فرينك من أن مجرة درب التبانة لديها فرصة أكبر للاصطدام في غضون ملياري سنة، وهو ما قد يغير مجرتنا بشكل جذري.

تدور مجرة LMC حول مجرة درب التبانة، بينما M33 هي قمر صناعي تابع لمجرة أندروميدا.

تأثير مجرتي LMC وM33

تبلغ كتلة LMC حوالي 15% فقط من كتلة مجرة درب التبانة. لكن الفريق وجد أن المجرة التابعة لها جاذبية عمودية على مجرة أندروميدا تغير حركة مجرة درب التبانة بما يكفي لتقليل فرصة حدوث اندماج بين المجرتين العملاقتين. إنها حالة مشابهة لمجرة M33.

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة الدكتور تيل ساوالا، عالم الفلك في جامعة هلسنكي في فنلندا: "إن الكتلة الإضافية لمجرة أندروميدا التابعة لمجرة M33 تسحب مجرة درب التبانة قليلاً نحوها". "ومع ذلك، فقد أظهرنا أيضاً أن المجرة LMC تسحب مجرة درب التبانة بعيداً عن المستوى المداري وبعيداً عن أندروميدا. وهذا لا يعني أن مجرة درب اللبانة ستنقذنا من هذا الاندماج، ولكنه يجعل الأمر أقل احتمالاً".

وقد افترضت الأبحاث السابقة أيضاً القيم الأكثر ترجيحاً للبيانات غير المعروفة، مثل أوجه عدم اليقين في المواقع والحركات والكتل الحالية لمجرات المجموعة المحلية. في الدراسة الجديدة، أخذ الفريق في الحسبان 22 متغيرًا مختلفًا، بما في ذلك تلك المجهولة، التي يمكن أن تساهم في حدوث تصادم.

وقال ساوالا: "لقد أجرينا عدة آلاف من عمليات المحاكاة، مما سمح لنا بحساب جميع أوجه عدم اليقين في الرصد". "نظرًا لوجود العديد من المتغيرات التي لكل منها أخطاءها، فإن ذلك يتراكم إلى حد ما إلى عدم يقين كبير حول النتيجة، مما يؤدي إلى استنتاج أن فرصة حدوث تصادم مباشر هي 50٪ فقط خلال الـ 10 مليارات سنة القادمة."

أوجه عدم اليقين في البيانات

في أكثر بقليل من نصف عمليات المحاكاة التي تنبأت بما يمكن أن يحدث خلال 8 إلى 10 مليارات سنة، أبحرت مجرات درب التبانة ومجرة أندروميدا في البداية بشكل قريب إلى حد ما من بعضهما البعض قبل أن تدور حول بعضها البعض ثم تفقد ما يكفي من الطاقة المدارية لتصطدم وتندمج كمجرة واحدة. هذه اللقاءات الأولية المتقاربة بين هالة كل مجرة وهي عبارة عن غلاف كبير من الغاز ستؤدي في النهاية إلى التصادم.

{{MEDIA}}

قال ساوالا: "بشكل عام، من المرجح أن ينطوي الاندماج على انفجار نجمي قوي، تتشكل خلاله العديد من النجوم الجديدة، تليها فترة من الإشعاع الشديد الناجم عن انفجار النجوم الشابة والثقب الأسود فائق الكتلة النشط حديثاً، مما يؤدي في النهاية إلى إيقاف تكوين النجوم تماماً". "بعد بضعة مليارات من السنين، ستختفي أي آثار لدرب التبانة وأندروميدا السابقة، وستكون البقايا مجرة بيضاوية الشكل عديمة الملامح إلى حد كبير."

نتائج المحاكاة المختلفة

في المحاكاة الأخرى، تقاطعت كلتا المجرتين في مساراتها دون أن تزعج كل منهما الأخرى.

يرى جيراينت لويس، أستاذ الفيزياء الفلكية في معهد علم الفلك بجامعة سيدني، أن النتائج التي تُظهر تأثير الجاذبية لمجرة M33 ومجرة LMC مثيرة للاهتمام. وقد قام سابقاً بتأليف بحث عن تصادم محتمل بين أندروميدا ودرب التبانة.

وقال لويس: "لن نعرف ما إذا كان التصادم سيحدث بالتأكيد في المستقبل، ولكن هذا يُظهر بوضوح أن القصة التي يرويها الناس أنه سيكون هناك تصادم سيدمر مجرة درب التبانة وأندروميدا ليست واضحة أو مؤكدة كما يعتقد الناس". "لكن حتى لو كان هناك تصادم قريب جداً بدلاً من الاصطدام وجهاً لوجه، فإن تمزق الجاذبية الذي سيؤكده كل منهما على الآخر من المرجح أن يترك المجرتين الكبيرتين في حالة يرثى لها."

قال سكوت لوشيني، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في معهد النظريات والحساب في مركز الفيزياء الفلكية في هارفارد وسميثسونيان، إنه على الرغم من أهمية تضمين تأثيرات جاذبية المجرة الكبيرة على مجرة درب التبانة، إلا أن حساب أوجه عدم اليقين هو الجانب الأكثر أهمية في الدراسة الجديدة.

التنبؤ بالمستقبل الكوني

وكتب لوشيني في رسالة بالبريد الإلكتروني: "هنا، قاموا بأخذ عينات من الشكوك في مواقع المجرات وسرعاتها وكتلها للحصول على الاحتمالات النسبية للنتائج المختلفة". "هذا يعطينا حقاً الصورة الكاملة لما يمكن أن يحدث في المستقبل."

المجرات مليئة بالتعقيدات. يمكن أن تصبح أشكالها مشوهة، ويمكن للتفاعلات أن تغير مداراتها ويمكن أن تفقد كتلتها بطرق مختلفة. وقال لوشيني إن مثل هذه التعقيدات تجعل التنبؤات صعبة.

تعقيدات المجرات وتأثيرها

وكتب مؤلفو الدراسة في الورقة البحثية الجديدة أن هذا يترك مصير مجرة درب التبانة "مفتوحاً تماماً".

ومع ذلك، فإن المزيد من البيانات القادمة من التلسكوب الفضائي غايا في صيف عام 2026 ستوفر قياسات من شأنها أن تُحسِّن بعض الشكوك حول السرعة والاتجاه الذي تتحرك فيه أندروميدا عبر السماء، كما قال ساوالا.

أهمية البيانات المستقبلية

وفقاً للباحثين، قد يكون لمصير الشمس تأثير أكبر على مستقبل الأرض من حركة المجرات.

يبلغ عمر شمسنا 4.5 مليار سنة. وعندما تبدأ في الاحتضار بعد 5 مليارات سنة أخرى، سوف تتضخم لتصبح عملاقاً أحمر يبتلع عطارد والزهرة وربما الأرض، وفقاً لـ وكالة ناسا.

مصير الأرض في ظل التصادمات

قال ساوالا: "الإجابة المختصرة هي أن نهاية الشمس أسوأ بكثير بالنسبة لكوكبنا من الاصطدام مع أندروميدا. "في حين أن هذا الاندماج سيعني نهاية مجرتنا، إلا أنه لن يكون بالضرورة نهاية الشمس أو الأرض. على الرغم من أن عملنا يُظهر أيضاً أن الدراسات السابقة، التي زعمت التنبؤ بدقة بمصير النظام الشمسي بعد الاندماج، كانت سابقة لأوانها بشكل واضح، وبشكل عام، فإن التصادمات بين النجوم أو الكواكب نادرة للغاية أثناء اندماج المجرات. وعلى الرغم من أن نهاية الشمس مؤكدة، إلا أن دراستنا تُظهر أن نهاية المجرة ليست كذلك".

تأثير الشمس على مستقبل الأرض

وفي حين أن الفريق لم يقم بنمذجة الاندماج بين المجرة LMC ومجرة درب التبانة بالتفصيل، إلا أنهم وجدوا "يقيناً افتراضياً" بأن الاندماج بين المجرتين سيحدث خلال الملياري سنة القادمة، وهو ما يتوافق مع الأبحاث السابقة، كما قال ساوالا. لكن التأثيرات ستكون على الأرجح أقل من الاندماج بين مجرة درب التبانة ومجرة أندروميدا.

كتب فرينك في رسالة بالبريد الإلكتروني: "لن يدمر الاندماج (بين درب التبانة والمجرة LMC) مجرتنا لكنه سيغيرها بشكل عميق، خاصةً التأثير على ثقبنا الأسود الهائل المركزي وهالة المجرة". كما عمل أيضًا كمؤلف مشارك في ورقة بحثية لعام 2019 حول الاندماج المحتمل.