Andromeda bize çarpacak mı?

Kanca

Sonbahar gecelerinde, karanlık bir yerden bakınca Andromeda Galaksisi çıplak gözle soluk bir leke olarak görülür. İki buçuk milyon ışık yılı uzakta, yüz milyarlarca yıldızdan oluşan dev bir sarmal. Ve bize doğru geliyor. Tayfındaki çizgiler maviye kayıyor; Andromeda, Samanyolu'na saniyede yaklaşık yüz kilometre hızla yaklaşıyor.

Uzun süre gökbilimciler, iki galaksinin birkaç milyar yıl içinde çarpışacağından neredeyse emindi. Ama bu çarpışma olursa bile şaşırtıcı bir şey olacak: galaksiler çarpışır, ama içlerindeki yıldızlar neredeyse hiç çarpışmaz.

Merkezi soru

Andromeda ile Samanyolu gerçekten çarpışacak mı, bu ne zaman olabilir, çarpışma sırasında yıldızlara ne olur ve bu konudaki tahminlerimiz ne kadar kesin?

Anlatım

Yaklaşan komşu

Andromeda, Samanyolu'nun ait olduğu küçük galaksi grubunun, yani Yerel Grup'un en büyük üyesidir. Ders 9.8'de Hubble'ın onun ayrı bir galaksi olduğunu bir değişen yıldızla kanıtladığını görmüştük. Andromeda'nın tayfındaki mavi kayma, onun bize yaklaştığını gösterir. Genişleyen evrende galaksilerin çoğu bizden uzaklaşır; ama Andromeda gibi yakın komşular, aradaki kütleçekimi evrenin genişlemesinden güçlü olduğu için birbirine doğru düşer.

Yalnızca yaklaştığını bilmek yetmez. Bir araba doğrudan sana doğru mu geliyor, yoksa yanından mı geçecek? Bunu anlamak için arabanın yan yöndeki hareketini de bilmek gerekir. Andromeda için bu yan hareketi ölçmek çok zordur, çünkü gökyüzünde son derece yavaş kayar.

Hubble'ın tahmini

2012'de Roeland van der Marel'in ekibi, Hubble'ın yıllar arayla çektiği görüntülerde Andromeda'daki yıldızların arka plandaki çok uzak galaksilere göre ne kadar kaydığını ölçtü. Buldukları yan hareket küçüktü; bu da Andromeda'nın bize neredeyse doğrudan geldiğini düşündürdü.

Onların hesabına göre iki galaksi, yaklaşık 3,9 milyar yıl sonra ilk kez birbirine yakın geçecek ve yaklaşık 5,9 milyar yıl sonra tamamen birleşecekti. Birleşmeden, Ders 13.2'de tanıdığımız türden dev bir eliptik galaksi doğacaktı. Bu senaryo yıllarca kitaplarda ve belgesellerde neredeyse kesin bir gelecek gibi anlatıldı.

Yeni ölçümler, yeni belirsizlik

2025'te Till Sawala ve Jehanne Delhomelle, Hubble'ın yanında Gaia uzay aracının ölçümlerini ve galaksilerin kütlelerine ilişkin güncel tahminleri de kullanarak hesabı yeniledi. Bu kez yalnızca iki galaksiyi değil, Yerel Grup'un öbür büyük üyelerini de hesaba kattılar: Andromeda'nın yakınındaki Üçgen Galaksisi (M33) ve Samanyolu'nun uydusu Büyük Macellan Bulutu.

Sonuç çarpıcıydı. M33'ün çekimi birleşme olasılığını artırıyor; Büyük Macellan Bulutu ise Samanyolu'nu, Andromeda'nın yoluna dik bir yönde çekerek birleşmeyi daha az olası kılıyor. Galaksilerin bugünkü konumları, hızları ve kütlelerindeki belirsizlikler hesaba katılınca, Sawala ve Delhomelle önümüzdeki on milyar yıl içinde Samanyolu ile Andromeda'nın birleşmeme olasılığını yüzde elliye yakın buldu.

Yani Andromeda ile bir çarpışma hâlâ olası, ama kesin değil. Bu bir yazı tura gibi. Bu örnek, bilimsel tahminlerin yeni ölçümlerle nasıl güncellendiğini güzel gösteriyor.

Yıldızlar neden çarpışmaz?

Diyelim ki çarpışma gerçekleşti. Yüz milyarlarca yıldız birbirine mi girecek? Hayır. Galaksiler yıldızlarla dolu görünse de yıldızlar arasındaki boşluklar muazzamdır.

Güneş'i bir santimetrelik bir bilye olarak düşün. Bu ölçekte en yakın yıldız, yaklaşık 290 kilometre uzakta başka bir bilye olurdu; arabayla saatler sürecek bir yol. İki galaksi iç içe geçtiğinde, bu bilyelerin birbirine değmesi son derece nadirdir. Yıldızlar, iki sürünün birbirinin içinden geçen arıları gibi, çoğunlukla birbirlerinin yanından geçip gider.

Ama galaksiler için durum farklıdır. İki galaksinin kütleçekimi, yıldızların yörüngelerini karıştırır. Düzenli dönen diskler dağılır, yıldızlar her yöne savrulur. Galaksilerdeki gaz bulutları ise yıldızlar gibi değildir: çok daha geniş hacimler kaplar ve gerçekten çarpışır. Sıkışan gaz, kısa sürede çok sayıda yeni yıldızın doğmasına yol açabilir. Van der Marel ve arkadaşlarının hesabına göre böyle bir birleşmede Güneş büyük olasılıkla yok olmaz; yalnızca yeni galaksinin merkezinden bugünkünden daha uzak bir yörüngeye savrulabilir.

İnsanlık için ne anlama gelir?

Bu olaylar milyarlarca yıl sonra gerçekleşecek. O zamana kadar Güneş de yaşlanmış olacak; Güneş'in parlaklığı zamanla artıyor ve Dünya çok daha önce yaşanamaz hâle gelecek. Andromeda ile bir karşılaşma olursa, bu, gökyüzünü seyredecek kimse kalmadığında yaşanacak bir gösteri olabilir.

Aslında…

Galaksi çarpışması, iki kalabalığın birbirinin içinden geçmesine benzer: omuz omuza değmeden karışırlar, ama sonunda bambaşka bir kalabalık oluşur.

Büyük resim

Andromeda hikâyesi, astronominin geleceği nasıl tahmin ettiğini ve bu tahminlerin nasıl gelişebileceğini gösterir. Bir tahmin, dayandığı ölçümler kadar iyidir. Yeni teleskoplar ve daha hassas ölçümler geldikçe, "kesin" sandığımız bir gelecek "olası" hâline gelebilir.

Aynı hikâye galaksilerin evriminin hâlâ sürdüğünü de hatırlatır. Ders 13.3'te gördüğümüz küçük birleşmelerin yanında, büyük galaksiler de birbirine yaklaşıp etkileşiyor. Yerel Grup'un milyarlarca yıl sonra nasıl görüneceği, bugün yaptığımız ölçümlere ve onların belirsizliklerine bağlı.

Özet

1. Andromeda, Samanyolu'na saniyede yaklaşık yüz kilometre hızla yaklaşıyor; iki galaksi arasındaki kütleçekimi, evrenin genişlemesinden daha güçlü.
2. 2012'de Hubble ölçümlerine dayanan hesaplar, iki galaksinin yaklaşık 5,9 milyar yıl sonra birleşeceğini öngördü; 2025'te Gaia verileri ve M33 ile Büyük Macellan Bulutu'nun etkisini hesaba katan yeni bir çalışma, önümüzdeki on milyar yılda birleşme olmaması olasılığını yüzde elliye yakın buldu.
3. Çarpışma olsa bile yıldızlar arasındaki boşluklar çok büyük olduğu için yıldızlar neredeyse hiç çarpışmaz; ama galaksilerin biçimi bozulur, gaz sıkışarak yeni yıldızlar doğurur ve Güneş büyük olasılıkla daha uzak bir yörüngeye savrulur.

Görev

Quiz

1. Andromeda'nın bize yaklaştığını nereden biliyoruz?
2. Andromeda'nın yan yöndeki hareketini bilmek neden önemlidir?
3. 2012 ve 2025 hesapları arasındaki fark nedir?
4. İki galaksi çarpıştığında yıldızlar neden neredeyse hiç çarpışmaz?
5. Galaksi çarpışmasında gaz bulutlarına ne olur?

Cevaplar

1. Andromeda'nın tayfındaki çizgiler maviye kayıyor; bu, onun bize yaklaştığını gösterir.
2. Çünkü yalnızca yaklaşma hızı, Andromeda'nın bize doğrudan mı geldiğini yoksa yanımızdan mı geçeceğini söylemez; bunun için gökyüzündeki yan hareketini de bilmek gerekir.
3. 2012'de van der Marel ve arkadaşları, Hubble ölçümleriyle iki galaksinin yaklaşık 5,9 milyar yıl sonra birleşeceğini öngördü; 2025'te Sawala ve Delhomelle, Gaia verilerini ve M33 ile Büyük Macellan Bulutu'nun etkisini de hesaba katarak, önümüzdeki on milyar yılda birleşme olmaması olasılığını yüzde elliye yakın buldu.
4. Çünkü yıldızlar arasındaki boşluklar, yıldızların boyutlarına göre muazzamdır; Güneş bir santimetrelik bir bilye olsaydı en yakın yıldız yüzlerce kilometre uzakta olurdu.
5. Gaz bulutları geniş hacimler kapladığı için gerçekten çarpışır ve sıkışır; bu da kısa sürede çok sayıda yeni yıldızın doğmasına yol açabilir.

Kaynaklar

Sonraki derse köprü

Andromeda ve Samanyolu, birkaç düzine galaksiden oluşan küçük bir aile olan Yerel Grup'un iki büyük üyesi. Ama bu aile de daha büyük bir yapının parçası. Galaksiler, uzayda gelişigüzel dağılmamış; kümeler, iplikler ve dev boşluklar hâlinde örülmüş bir ağ oluşturuyorlar. Evrenin en büyük ölçekte yapısı nasıl görünüyor?