Zespół Jennifer Lotz wyznaczył tempo, w jakim galaktyki łączą się, osiągając olbrzymie rozmiary. Okazało się, że dowolna galaktyka porównywalna rozmiarami z Drogą Mleczną połączyła się z inną galaktyką podobnych rozmiarów, ewentualnie dwoma lub trzema galaktykami karłowatymi w ciągu ostatnich 8 mld lat.

Znajomość tempa łączenia się galaktyk jest konieczna do zrozumienia, jak te olbrzymie struktury nabierają masy, pożerając się w trakcie spotkań. Wartość ta jest kluczowa dla zrozumienia, skąd bierze się kształt galaktyk. Nie da się jej pominąć także w opisie masowej formacji gwiazd w trakcie zderzeń oraz akrecji międzygwiazdowego gazu na centralną supermasywną czarną dziurę.

Wcześniejsze szacowania ilości zderzeń galaktyk wykonane na podstawie obserwacji Kosmicznym Teleskopem Hubble'a głębokich obszarów nieba sugerowały, że zaledwie od 5 do 25% galaktyk brało udział w zderzeniu galaktyk. Różne wyniki spowodowane były różnymi metodami szacowania oraz faktem, że tak naprawdę posiadamy zaledwie “zdjęcie” położenia i prędkości galaktyk, a nie “film” z całą ich historią. Wcześniej nie policzono także wszystkich galaktyk, które uległy zderzeniu w przeszłości i mają je za sobą.

Pojawia się jednak problem, jak określić, czy obserwowana galaktyka uległa w swojej przeszłości zderzeniu, czy nie. Najważniejszą kwestią było obliczenie czasu, przez jaki zderzające się galaktyki jesteśmy w stanie zinterpretować jako uczestniczki zderzenia. Po tym czasie będą one na tyle przypominały “normalną” galaktykę, że zinterpretujemy je jako pojedynczy twór. Do tego celu wykorzystano symulacje komputerowe, które pomogły poprawnie zinterpretować obrazy uzyskane przy pomocy Kosmicznego teleskopu Hubble'a.

Krzywa rotacji pojedynczej galaktyki ma bardzo gładki profil, natomiast w krzywej rotacji zderzających się galaktyk bez problemu można zaobserwować liczne nieregularności, a czasem nawet dwa jądra. Pola grawitacyjne zderzających się galaktyk gwałtownie zmieniają się i to w tym zjawisku należy szukać przyczyny nieregularnej krzywej rotacji. Stopniowo jednak gwiazdy, gaz i ciemna materia wracają na swoje zwykłe miejsce, a krzywa rotacji wygładza się.

Przeprowadzono symulacje 57 różnych scenariuszy zderzeń i 10 kątów ich obserwacji. Przeprowadzone obliczenia ujawniły, że małe galaktyki częściej zderzają się z wielkimi galaktykami niż ich więksi kuzyni. Spowodowane jest to głównie większą ilością mniejszych galaktyk. Galaktyka podobna do Drogi Mlecznej ma więc większą szansę na zderzenie z małą galaktyką, niż z galaktyką podobnych do niej rozmiarów.

Aby zobaczyć video pokazujące położenie czterech łączących się galaktyk kliknij: tutaj.

Autor

Dominik Suszalski