Żyjemy pośród 200 miliardów gwiazd naszej galaktyki, Drogi Mlecznej. To kosmiczne miasto o ogromnych rozmiarach. Jest jedną z miliardów galaktyk, a my mieszkamy na jej obrzeżach. Ale jaki był jej początek? Dlaczego w ogóle się ukształtowała? Udajmy się w podróż po naszej galaktyce – Drodze Mlecznej.

Lokalizacja

Rzut oka na nocne niebo ujawnia szeroki zakres światła. Opisywany przez starożytnych jako rzeka, mleko czy ścieżka, pas był widoczny na niebie od czasu powstania Ziemi. W rzeczywistości ta intrygująca linia światła jest centrum naszej Galaktyki, widocznym z jednego ze swoich zewnętrznych ramion. Zrozumienie struktury Drogi Mlecznej od dawna jest wyzwaniem. Układ Słoneczny znajduje się na zewnętrznej krawędzi ramienia w dysku i nikt nie jest w stanie zobaczyć tego, co znajduje się po drugiej stronie gęstego centrum.

Droga Mleczna widoczna z Bieszczad.

Pierwszy opis Drogi Mlecznej podał Ptolemeusz, a dopiero po wynalezieniu lunety Galileusz odkrył rzeczywistą naturę Drogi Mlecznej. Na podstawie własnych obserwacji stwierdził, że Droga Mleczna składa się z mnóstwa gwiazd, które oglądane indywidualnie byłyby dla gołego oka niedostrzegalne, natomiast ich łączny blask wywołuje obraz jasnych chmur Drogi Mlecznej. To odkrycie nadało Drodze Mlecznej charakter struktury przestrzennej złożonej z gwiazd i to otaczającej nas ze wszystkich stron – mającej najprawdopodobniej kształt płaskiego dysku – struktury, w której znajdowało się również Słońce. Co więcej, fakt, że Droga Mleczna dzieli sferę nieba na dwie prawie równe półsfery, wskazuje, że nasz System Słoneczny leży blisko płaszczyzny środkowej galaktyki. Średnica Drogi Mlecznej wynosi w przybliżeniu 100 tysięcy lat świetlnych, a jej grubość szacowana jest na około tysiąc lat świetlnych.

Jak powstała Droga Mleczna?

Ta ogromna galaktyka kryje wiele tajemnic. Jedną z nich jest odpowiedź na pytanie, jak powstała. Co spowodowało powstanie Drogi Mlecznej? Jak przybrała obecny kształt? By odpowiedzieć na te pytania musimy cofnąć się do czasów, kiedy Wszechświat był w powijakach, kilka chwil po Wielkim Wybuchu.

13 miliardów 600 milionów lat temu nie było ani gwiazd, ani planet, ani galaktyk, a Wszechświat przypominał zupę z gęstego jednorodnego gazu. Grawitacja ściskała go tak bardzo, że temperatura zaczęła gwałtownie wzrastać. Kiedy osiągnęła 50 mln stopni lub więcej, doszło do zapłonu. Fuzja przemieniła wodór w hel i to wystarczyło. Narodziły się pierwsze gwiazdy. Powstała nie jedna, a miliony. Grawitacja sprawiła, że zaczęły się do siebie zbliżać. Po kilku milionach lat z gwiazd utworzyły się wirujące dyski. Tak powstały galaktyki.

Starożytni Grecy wierzyli, że nasza galaktyka powstała z kropli rozlanego mleka, którym Hera karmiła Heraklesa. Dzisiaj wiemy jednak, że proces tworzenia się Drogi Mlecznej był dużo bardziej skomplikowany.

W tej teorii była jednak luka. Gwiazdy musiało przytrzymać coś więcej niż zwykłe oddziaływanie. Tylko co? Odpowiedź kryła się w sercu naszej własnej galaktyki. W centrum Drogi Mlecznej można zauważyć gwiazdy okrążające coś, czego nie ma. Dokładne obliczenia wskazują, że masa potrzebna, by taki proces zachodził równa się masie 4 milionów naszych Słońc. Gwiazdy okrążały pustkę tak, jak planety obiegają Słońce. To musiało być coś ogromnego, nieprawdopodobnie gęstego. Odpowiedź była jedna – czarna dziura.

Bój gigantów

Ponad 13 mld lat temu zabłysnęły pierwsze gwiazdy naszej galaktyki. Zaczęła się formować Droga Mleczna. Była dość wielka, by panować nad innymi galaktykami, ale miała sąsiadów. Stanowiły one ofiarę Drogi Mlecznej. Młoda Droga Mleczna rosła. Tworzyły ją miliony gwiazd, ale rozmiary pozwoliły galaktyce rozpocząć nową fazę ewolucji. Zaczęła wchłaniać sąsiednie galaktyki. Gdybyśmy mogli obserwować młodą Drogę Mleczną, dostrzeglibyśmy oznaki zaciętej walki. Galaktyki karłowate zderzały się ze sobą, łączyły. Wpadały jedna na drugą. Ale te większe zawsze wychodziły zwycięsko ze starcia.

Ten niszczycielski taniec trwał przez miliardy lat. W wyniku tych zderzeń Droga Mleczna rosła. Obecnie dominuje w tej części wszechświata. Nie zaprzestała pochłaniania innych galaktyk. Przemoc nie tylko stworzyła, ale i ukształtowała galaktykę. Pod jej wpływem zmieniała się pozycja gwiazd. Być może też naszego Słońca. Możliwe, że ukształtowało się blisko centrum Galaktyki, a w ciągu miliardów lat przeniosło się na rubieże. Po zderzeniu z Sagittariusem, utworzyły się ramiona dzięki którym Słońce mogło wędrować na obrzeża galaktyki.

Droga Mleczna także jest w ciągłym ruchu. Porusza się wraz z niewielką grupą 30 pobliskich galaktyk zwaną Grupą Lokalną. Grupa Lokalna porusza się z prędkością 600 km/s. Droga Mleczna oraz Andromeda są największe w tej grupie.

Centrum Galaktyki widoczne na nocnym niebie ponad obserwatorium na Cerro Paranal.

Obecnie panują idealne warunki do życia. Nocne niebo wydaje się być niezmienne, ale we Wszechświecie nic nie trwa wiecznie. Naszą galaktykę czeka kolejna wielka zmiana. Co przyniesie nam przyszłość? Spiralny kształt galaktyki długo nie przetrwa. Mamy za sobą ⅔ tego okresu. Droga Mleczna ma wielką siostrę, która niebezpiecznie się zbliża. Niebawem dojdzie do zderzenia, które rozświetli niebo. Dwa największe obiekty w kosmosie będą walczyły aż do śmierci.

Spoglądając w niebo z lornetką przy oku ujrzymy galaktykę Andromedy. W niej upatrujemy naszej przyszłości. Za 4, a może 5 miliardów lat zderzymy się z najbliższym sąsiadem i to będzie wrogie przejęcie. Andromeda kieruje się ku Drodze Mlecznej. Takie zderzenia nie są niczym niezwykłym. Na początku swego istnienia tak rosła Droga Mleczna. Tym razem będzie inaczej. Andromeda to nie jakaś galaktyka karłowata. Kiedy będzie coraz bliżej do kolizji zmieni się nocne niebo. Za kilka miliardów lat będziemy mogli obserwować dwie przecinające się galaktyki.  Nasza galaktyka Droga Mleczna i galaktyka Andromedy nieuchronnie zbliżają się do siebie, by w końcu zderzyć się i połączyć w nową strukturę. Słońce, a wraz z nim Ziemia i reszta Układu Słonecznego prawdopodobnie przetrwają to wydarzenie bez strat. Odległości między gwiazdami są zbyt duże, by dochodziło do kolizji, choć na pewno obiekty zmienią swoje miejsce w galaktyce. Słońce prawdopodobnie wyląduje znacznie dalej od jej centrum. Na podstawie badań prowadzonych dzięki teleskopowi Hubble’a udało się przygotować symulację przedstawiającą kolejne etapy tej kosmicznej katastrofy.

Kolejne etapy kolizji Drogi Mlecznej i Andromedy.

Nie taka wyjątkowa…

Istnieje galaktyka niemal identyczna jak Droga Mleczna. Jest to NGC 1073. Wśród innych podobieństw, ma też dwie mniejsze galaktyki satelitarne. Jest tak podobna do Drogi Mlecznej, że naukowcy nazwali ją „Bliźniaczką”.

Droga Mleczna zawiera ponad 200 miliardów gwiazd. Z Ziemi możemy zobaczyć jedynie 0,000001% z nich. Galaktyka cały czas jednak traci gwiazdy i około 7 nowych gwiazd wyłania się każdego roku. Posiada także 100-200 miliardów planet. Miliard z nich jest bardzo podobny do Ziemi. Są na tyle podobne do Ziemi, że mogą na nich istnieć różne formy życia. A zatem, prawdopodobieństwo, że jesteśmy sami w naszej galaktyce jest naprawdę małe…

Autor

Julia Liszniańska
Julia Liszniańska

Julia Liszniańska, redaktor naczelna portalu AstroNET, członek Klubu Astronomicznego Almukantarat.