Linnunradan ja Andromedan välinen törmäys saattaa olla peruttu

Tutkijoiden perinteisen käsityksen mukaan Linnunratamme on törmäyskurssilla naapurigalaksi Andromedan kanssa. Tällä hetkellä ne kulkevat toisiaan kohti noin 100 kilometrin sekuntinopeudella. Vajaan viiden miljardin vuoden kuluttua tapahtuvan yhteentörmäyksen seurauksena nämä kaksi suurta, kiekkomaista spiraaligalaksia muodostaisivat uuden elliptisen galaksin, jota on usein kutsuttu joko Milkomedaksi tai Androwayksi. 

Helsingin yliopiston, Durhamin yliopiston ja Toulousen yliopiston tähtitieteilijät käyttivät avaruusteleskooppien keräämiä viimeisimpiä tietoja simuloidakseen galaksien tulevaisuuden. He ajoivat noin 100 000 simulaatiota, joilla ennustettiin galaksien liikkeet seuraavan 10 miljardin vuoden aikana. Simulaatiot pohjautuivat Euroopan avaruusjärjestön Gaia- ja NASAn Hubble-avaruusteleskooppien tuoreimpiin ja tarkimpiin havaintoihin oman ja lähigalaksiemme massoista ja liikkeistä. 

Vain hieman yli puolet simulaatioista johti Linnunradan ja Andromedan yhteensulautumiseen. Suurin osa näistäkin oli tapauksia, joissa Linnunrata ja Andromeda kohtasivat ensin ainakin kerran enemmän tai vähemmän lähekkäin, ennen kuin ne menettivät tarpeeksi impulssimomenttiaan sulautuakseen lopulta yhteen. Suora törmäys 4–5 miljardin vuoden sisällä, jonka aiemmat tutkimukset ennustivat, tapahtui simulaatioissa vain kahden prosentin todennäköisyydellä.

Vähän alle puolessa tapauksista kaksi galaksia kulkivat niin kaukana toisistaan, että ne jatkoivat kehittymistään lähes häiriöttä hyvinkin pitkään. Tulos on julkaistu äskettäin Nature Astronomy -tiedelehdessä.

Seuralaisgalaksin painovoima vaikuttaa

– Tärkein syy törmäysarvion dramaattiseen muuttumiseen oli, että otimme laskelmiin mukaan Linnunradan suurimman seuralaisgalaksin, Suuren Magellanin pilven, joka vaikuttaa painovoimallaan Linnunradan liikkeisiin, sanoo Helsingin yliopistossa työskentelevä artikkelin pääkirjoittaja, yliopistotutkija  Till Sawala.

– Aiemmissa laskelmissa oli keskitytty vain Linnunradan, Andromedan ja kolmannen lähigalaksin Kolmion galaksin välisiin vuorovaikutuksiin. Suuri Magellanin pilvi on nimestään huolimatta pieni, vain noin kuudesosa Linnunradan massasta, mutta koska sen painovoima suuntautuu kohtisuoraan Linnunradan ja Andromedan kiertorataan nähden, vaikuttaa se voimakkaasti Linnunradan liikkeeseen.

– Toinen pääsyy oli tutkimuksen kattavuus. Aiemmissa tutkimuksissa tarkasteltiin vain kunkin muuttujan todennäköisintä arvoa, kun taas me suoritimme useita tuhansia simulaatioita, joiden avulla pystyimme ottamaan huomioon kaikki havaintoihin liittyvät epävarmuustekijät, Sawala toteaa.

Tutkimuksen mukaan todennäköisimmin Linnunradan ja Andromedan sulautuminen tapahtuisi 7–8 miljardin vuoden kuluttua, eli huomattavasti myöhemmin kuin aiemmin on ennustettu. Tutkijat kuitenkin korostavat, että parhaiden tällä hetkellä saatavilla olevien tietojen perusteella ei yksinkertaisesti ole mahdollista tehdä tarkkaa ennustetta.

Sawala korostaa, etteivät johtopäätökset tarkoita, että aiemmissa laskelmissa olisi ollut virhe. Tuoreimmassakin tutkimuksessa saatiin samat tulokset, kun siinä yritettiin lähteä liikkeelle samoista oletuksista.

– Olemme yksinkertaisesti pystyneet tutkimaan paljon enemmän eri mahdollisuuksia uusien havaintojen ja simulaatioiden myötä, Sawala toteaa. 

Tutkimusryhmä suunnittelee jo seuraavaa vaihetta. Gaia-avaruusteleskooppi on pian julkaisemassa tarkempia mittauksia useista tärkeistä muuttujista, kuten Andromedan ominaisliikkeestä, eli sen havaitusta sivuttaisliikkeestä taivaalla.

– Valmistelemme parhaillaan seuraavaa sarjaa simulaatioita parannetuilla fysikaalisilla malleilla, Jenni Häkkinen Helsingin yliopistosta kertoo.

– Yhdistämällä nämä päivitettyyn havaintodataan, pyrimme tekemään tähän mennessä tarkimman ennusteen Linnunradan kohtalosta tulevina vuosina, hän jatkaa.

– Vaikka Linnunrataan on törmännyt kymmeniä pienempiä galakseja sen elinaikana, viimeisin suuri galaksitörmäys oli noin 10 miljardia vuotta sitten. Mahdollinen törmäys Linnunradan ja Andromeda-galaksin välillä tulisi olemaan harvinainen ja mullistava tapahtuma molempien galaksien kehityksessä, ja siksi sitä on ensiarvoisen tärkeää mallintaa, kommentoi Peter Johansson Helsingin yliopistosta.

Lisätietoja:

Yliopistotutkija Till Sawala, 029 4151 690, till.sawala@helsinki.fi

Väitöskirjatutkija Jenni Häkkinen, jenni.hakkinen@helsinki.fi

Professori Peter Johansson, 050 3183 930, peter.johansson@helsinki.fi