اصطدام أندروميدا بدرب التبانة

يُعدّ تصادم مجرتي أندروميدا ودرب التبانة تصادمًا مجريًا قد يحدث بعد حوالي 4.5 مليار سنة بين أكبر مجرتين في المجموعة المحلية - مجرة ​​درب التبانة (التي تضم النظام الشمسي والأرض ) ومجرة أندروميدا . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

النجوم المعنية متباعدة بشكل كافٍ بحيث يكون من غير المحتمل أن يصطدم أي منها بشكل فردي، ^{[ 6 ]} على الرغم من أنه قد يتم قذف بعض النجوم . ^{[ 7 ]}

تقترب مجرة ​​أندروميدا من مجرة ​​درب التبانة بسرعة تقارب 110 كيلومترات في الثانية (68.4 ميل/ثانية) ^{[ 2 ] [ 8 ]} ، كما يُشير إليه الانزياح الأزرق . مع ذلك، يصعب قياس السرعة الجانبية (المقاسة بالحركة الذاتية ) بدقة كافية لاستخلاص استنتاجات منطقية. وبحلول عام 2012، بدا أن اصطدام أندروميدا بالمجرتين أمرٌ مُرجّحٌ للغاية. أظهرت الدراسات في ذلك الوقت أن أندروميدا تتحرك باتجاه الجنوب الشرقي في السماء بسرعة تقل عن 0.1 ملي ثانية قوسية في السنة، ما يُعادل سرعةً بالنسبة للشمس تقل عن 200 كيلومتر/ثانية باتجاه الجنوب والشرق. وبأخذ حركة الشمس في الاعتبار، وُجد أن السرعة المماسية أو الجانبية لأندروميدا بالنسبة لمجرة درب التبانة أقل بكثير من سرعة الاقتراب (متوافقة مع الصفر نظرًا لعدم اليقين)، وبالتالي ستندمج في النهاية مع درب التبانة في غضون خمسة مليارات سنة تقريبًا. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 9 ]} 

أشارت حجج إضافية إلى أن مثل هذه التصادمات شائعة نسبياً، بالنظر إلى أعمار المجرات الطويلة. فعلى سبيل المثال، يُعتقد أن مجرة ​​أندروميدا قد اصطدمت بمجرة أخرى واحدة على الأقل في الماضي، ^{[ 10 ]} كما أن العديد من المجرات القزمة مثل Sgr dSph تصطدم حالياً بمجرة درب التبانة وتندمج فيها.

أُثيرت تساؤلات حول مدى يقينية هذا الاصطدام، وكذلك الإطار الزمني له. ففي عام 2025، وجد تيل ساوالا وزملاؤه، بالاستناد إلى بيانات جُمعت من مركبة غايا الفضائية وتلسكوب هابل ( التي لم تكن متاحة في عام 2012)، أن احتمالية الاصطدام أقل بكثير. درس علماء الفلك 22 متغيرًا مختلفًا قد تؤثر على الاصطدام المحتمل بين مجرتي درب التبانة وأندروميدا، وأجروا 100 ألف محاكاة استنادًا إلى هذه المتغيرات، تُعرف باسم محاكاة مونت كارلو . وأظهرت هذه المحاكاة أن احتمالية الاصطدام المباشر بين المجرتين لا تتجاوز 50% خلال العشرة مليارات سنة القادمة. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

تُظهر السيناريوهات المُحاكاة أن المجرتين تمران بجانب بعضهما البعض في نصف الوقت تقريبًا، بمسافة تقارب نصف مليون سنة ضوئية بينهما، ثم تتناقص مداراتهما تدريجيًا بفعل عملية تُعرف بالاحتكاك الديناميكي . أما في النصف الآخر من السيناريوهات، فلا تقترب المجرتان من بعضهما أبدًا، وعند أخذ قوى الجذب من سحابة ماجلان الكبرى ومجرة المثلث (المعروفة أيضًا باسم M33 ) في الاعتبار، فإن احتمال حدوث تصادم مباشر بينهما لا يتجاوز 2% خلال 4 إلى 5 مليارات سنة القادمة. ^{[ 13 ]}

بينما تحتوي مجرة ​​أندروميدا على حوالي تريليون ( 10¹² ) نجمًا ومجرة درب التبانة حوالي 300 مليار (3 × 10¹¹ )، إن احتمال اصطدام نجمين ضئيل للغاية بسبب المسافات الهائلة بينهما. على سبيل المثال، أقرب نجم إلى الأرض بعد الشمس هو بروكسيما سنتوري ، الذي يبعد حوالي 4.2 سنة ضوئية (4.0 × 10¹³ كم؛ 2.5 × ^10¹³ ميل) أو 30 مليون سنة ضوئية (3 × ^10¹³ ميل) .  ⁷ ) أقطار شمسية. لتصور هذا الحجم، إذا كانت الشمس كرة تنس طاولة ، فإن مجرة ​​بروكسيما سنتوري ستكون بحجم حبة بازلاء على بعد حوالي 1100 كيلومتر (680 ميلًا) ، وسيكون عرض مجرة ​​درب التبانة حوالي 30 مليون كيلومتر (19 مليون ميل) . على الرغم من أن النجوم أكثر شيوعًا بالقرب من مراكز كل مجرة، إلا أن متوسط ​​المسافة بين النجوم لا يزال 160 مليار (1.6 × 10)      ¹¹ ) كيلومترًا (100 مليار ميل، 1075 وحدة فلكية ). وهذا يُشابه كرة تنس طاولة واحدة لكل 3.2 كيلومتر (2 ميل) . لذا، يُعتبر من المستبعد للغاية أن يصطدم أي نجمين من المجرات المندمجة. ^{[ 6 ]}  

تحتوي كل من مجرتي درب التبانة وأندروميدا على ثقب أسود فائق الكتلة مركزي ، وهو القوس أ* (حوالي 10 ...3.6 × 10⁶ ^مولار ☉ ₎  وجسم ضمن تركيز P2 لنواة أندروميدا ((1-2 × 10⁸ كتلة ^{شمسية ). ستتقارب هذه الثقوب} _{السوداء}  بالقرب من مركز المجرة المتشكلة حديثًا على مدى فترة قد تستغرق ملايين السنين، وذلك بسبب عملية تُعرف بالاحتكاك الديناميكي : فبينما تتحرك الثقوب السوداء فائقة الكتلة بالنسبة للسحابة المحيطة بها من النجوم الأقل كتلة بكثير، تؤدي التفاعلات الجاذبية إلى انتقال صافٍ للطاقة المدارية من الثقوب السوداء فائقة الكتلة إلى النجوم، مما يتسبب في "قذف" النجوم إلى مدارات ذات نصف قطر أكبر، و"غرق" الثقوب السوداء فائقة الكتلة نحو مركز المجرة. عندما تقترب الثقوب السوداء فائقة الكتلة من بعضها البعض لمسافة سنة ضوئية واحدة، ستبدأ في إصدار موجات جاذبية قوية تشع المزيد من الطاقة المدارية حتى تندمج تمامًا. يمكن للغاز الذي يبتلعه الثقب الأسود المندمج أن يُكوّن كوازارًا لامعًا أو نواة مجرية نشطة ، مطلقًا طاقة تعادل 100 مليون انفجار مستعر أعظم . ^{[ 14 ] [ 15 ]} في عام 2006، أشارت المحاكاة إلى أن الشمس قد تُقرب من مركز المجرة المندمجة، وربما تقترب من أحد الثقوب السوداء قبل أن تُقذف بالكامل خارج المجرة. ^{[ 16 ]} أو قد تقترب الشمس من أحد الثقوب السوداء أكثر قليلاً، فتتمزق بفعل جاذبيتها، وتُسحب أجزاء من الشمس السابقة إلى داخل الثقب الأسود. ^{[ 17 ]}

استنادًا إلى البيانات المتاحة في عام 2007، توقع عالمان من مركز هارفارد-سميثسونيان للفيزياء الفلكية احتمالًا بنسبة 50% أن ينجرف النظام الشمسي، في مجرة ​​مندمجة، إلى مسافة تزيد ثلاثة أضعاف عن بُعده الحالي عن مركز المجرة. ^{[ 3 ]} كما توقعا احتمالًا بنسبة 12% أن يُقذف النظام الشمسي من المجرة الجديدة خلال عملية الاصطدام. ^{[ 18 ] [ 19 ]} لن يكون لهذا الحدث أي تأثير سلبي على النظام، وقد تكون احتمالات حدوث أي اضطراب للشمس أو الكواكب ضئيلة للغاية. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

باستثناء الهندسة الكوكبية ، بحلول الوقت الذي قد تصطدم فيه المجرتان، سيكون سطح الأرض قد أصبح شديد الحرارة لدرجة تمنع وجود الماء السائل، مما سيؤدي إلى زوال جميع أشكال الحياة الأرضية؛ ويُقدّر حاليًا أن ذلك سيحدث في غضون 0.5 إلى 1.5 مليار سنة تقريبًا بسبب الزيادة التدريجية في إشعاع الشمس ؛ وبحلول وقت الاصطدام، سيكون إشعاع الشمس قد ارتفع بنسبة 35-40%، مما يُرجّح أن يُؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري الجامح على الكوكب بحلول ذلك الوقت. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

عندما تصطدم مجرتان حلزونيتان، ينضغط الهيدروجين الموجود على أقراصهما، مما يؤدي إلى تكوين نجوم كثيف كما هو الحال في الأنظمة المتفاعلة مثل مجرة ​​الهوائيات . في حالة اصطدام مجرة ​​أندروميدا ومجرة درب التبانة، يُعتقد أنه سيتبقى القليل من الغاز في أقراص كلتا المجرتين، لذا سيكون انفجار النجوم المذكور ضعيفًا نسبيًا، مع أنه قد يكون كافيًا لتكوين كوازار . ^{[ 19 ]}

أُطلق على المجرة الناتجة عن هذا التصادم اسم ميلكوميدا أو ميلكدروميدا . ^{[ 22 ]} ووفقًا للمحاكاة، يُرجّح أن يكون هذا الجسم مجرة ​​إهليلجية عملاقة ، لكن مركزها يتميز بكثافة نجمية أقل من المجرات الإهليلجية الحالية. ^{[ 19 ]} ومع ذلك، من المحتمل أن يكون الجسم الناتج مجرة ​​عدسية كبيرة أو مجرة ​​حلزونية فائقة، وذلك اعتمادًا على كمية الغاز المتبقية في مجرتي درب التبانة وأندروميدا. ^{[ 23 ] [ 24 ]}

على مدى الـ 150 مليار سنة القادمة ، ستتحد المجرات المتبقية من المجموعة المحلية لتشكل هذا الجسم، مما يكمل تطوره بشكل فعال. ^{[ 25 ]}

• NGC 2207 و IC 2163
• هدف مايال
• المصير النهائي للكون

• ميريفيلد، مايكل. "درب التبانة ضد أندروميدا: الاصطدام المباشر النهائي" . فيديوهات الفضاء العميق . برادي هاران .