Από την αρχαιότητα, οι αστρονόμοι κοιτούσαν τον νυχτερινό ουρανό και είδαν τον γαλαξία της Ανδρομέδας. Ως ο κοντινότερος γαλαξίας μας, οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρατηρήσουν και να ελέγξουν αυτόν τον γιγαντιαίο σπειροειδή γαλαξία εδώ και χιλιετίες. Μέχρι τον 20ο αιώνα, οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν ότι η Ανδρομέδα ήταν ο αδελφός γαλαξίας του Γαλαξία και κινείται προς μας. Σε 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, θα συγχωνευθεί ακόμη και με το δικό μας για να σχηματίσει έναν υπεργαλαξία.
Ωστόσο, φαίνεται ότι οι αστρονόμοι έκαναν λάθος για τον γαλαξία της Ανδρομέδας από μια μεγάλη άποψη. Σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη με επικεφαλής μια ομάδα Γάλλων και Κινέζων αστρονόμων, αυτός ο γιγαντιαίος σπειροειδής γαλαξίας σχηματίστηκε από μια σημαντική συγχώνευση που συνέβη πριν από λιγότερο από 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι η Ανδρομέδα, όπως το γνωρίζουμε σήμερα, είναι ουσιαστικά νεότερη από το δικό μας Ηλιακό Σύστημα, το οποίο έχει κερδίσει περίπου 1,5 δισεκατομμύριο χρόνια!
Η μελέτη, με τίτλο «Ένα μεγάλο παράδειγμα συγχώνευσης ηλικίας 2-3 δισεκατομμυρίων ετών για τον γαλαξία της Ανδρομέδας και τα περίχωρά του», εμφανίστηκε πρόσφατα στο Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Με επικεφαλής τον Francois Hammer, τον κύριο ερευνητή του τμήματος Γαλαξιών, Etoiles, Physique et Instrumentation (GEPI) στο Παρατηρητήριο του Παρισιού, η ομάδα περιελάμβανε μέλη από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών και το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου.
Για χάρη της μελέτης τους, βασίστηκαν σε δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από πρόσφατες έρευνες που σημείωσαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των γαλαξιών της Ανδρομέδας και του Γαλαξία. Η πρώτη από αυτές τις μελέτες, που πραγματοποιήθηκε μεταξύ του 2006 και του 2014, έδειξε ότι όλη η Ανδρομέδα έχει πλούσιο νεαρό μπλε αστέρι στο δίσκο του (ηλικίας κάτω των 2 δισεκατομμυρίων ετών) που υφίσταται τυχαίες κινήσεις σε μεγάλες κλίμακες. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τα αστέρια στο δίσκο του Γαλαξία, τα οποία υπόκεινται μόνο σε απλή περιστροφή.
Επιπλέον, βαθιές παρατηρήσεις που πραγματοποιήθηκαν μεταξύ του 2008 και του 2014 με το γαλλο-καναδικό τηλεσκόπιο στα νησιά της Χαβάης (CFHT) έδειξαν κάποια ενδιαφέροντα πράγματα για το φωτοστέφανο της Andromeda. Αυτή η απέραντη περιοχή, που είναι 10 φορές το μέγεθος του ίδιου του γαλαξία, κατοικείται από γιγαντιαία ρεύματα αστεριών. Το πιο σημαντικό από τα οποία ονομάζεται "Giant Stream", ένας στρεβλωμένος δίσκος που έχει κελύφη και συστάδες στις άκρες του.
Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η γαλλο-κινεζική συνεργασία στη συνέχεια δημιούργησε ένα λεπτομερές αριθμητικό μοντέλο της Andromeda χρησιμοποιώντας τους δύο ισχυρότερους υπολογιστές που διατίθενται στη Γαλλία - το MesoPSL του Παρατηρητηρίου του Παρισιού και τον υπερυπολογιστή IDRIS-GENCI του Εθνικού Κέντρου Επιστημονικής Έρευνας (CNRS). Με το προκύπτον αριθμητικό μοντέλο, η ομάδα μπόρεσε να αποδείξει ότι αυτές οι πρόσφατες παρατηρήσεις μπορούσαν να εξηγηθούν μόνο από μια πρόσφατη σύγκρουση.
Βασικά, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι μεταξύ 7 και 10 δισεκατομμυρίων ετών πριν, η Ανδρομέδα αποτελούταν από δύο γαλαξίες που πέτυχαν σιγά-σιγά μια συναντώμενη τροχιά. Αφού βελτιστοποίησαν τις τροχιές και των δύο γαλαξιών, αποφάσισαν ότι θα είχαν συγκρούσει 1,8 έως 3 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Αυτή η σύγκρουση γέννησε την Ανδρομέδα όπως την ξέρουμε σήμερα, η οποία την κάνει αποτελεσματικά νεότερη από το ηλιακό μας σύστημα - το οποίο σχηματίστηκε πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια.
Επιπλέον, μπόρεσαν να υπολογίσουν τις κατανομές μάζας και για τους δύο γονικούς γαλαξίες που συγχωνεύθηκαν σε σχηματισμένη Ανδρομέδα, πράγμα που έδειξε ότι ο μεγαλύτερος γαλαξίας ήταν τέσσερις φορές το μέγεθος του μικρότερου. Αλλά το πιο σημαντικό, η ομάδα μπόρεσε να αναπαραγάγει λεπτομερώς όλες τις δομές που συνθέτουν την Andromeda σήμερα - συμπεριλαμβανομένης της διόγκωσης, της ράβδου, του τεράστιου δίσκου και της παρουσίας νέων αστεριών.
Η παρουσία νεαρών μπλε αστεριών στο δίσκο του, η οποία παρέμεινε ανεξήγητη μέχρι τώρα, οφείλεται σε μια περίοδο έντονου σχηματισμού αστεριών που έλαβε χώρα μετά τη σύγκρουση. Επιπλέον, δομές όπως το "Giant Stream" και τα κελύφη του φωτοστέφανου ανήκαν στον μικρότερο γονικό γαλαξία, ενώ οι διάχυτες συστάδες και η στρεβλωμένη φύση του φωτοστέφανου προήλθαν από τον μεγαλύτερο.
Η μελέτη τους εξηγεί επίσης γιατί τα χαρακτηριστικά που αποδίδονται στον μικρότερο γαλαξία έχουν χαμηλή αφθονία σε βαριά στοιχεία σε σύγκριση με τα άλλα - δηλαδή ήταν λιγότερο ογκώδη, οπότε σχημάτισε λιγότερα βαριά στοιχεία και αστέρια. Αυτή η μελέτη είναι εξαιρετικά σημαντική όταν πρόκειται για γαλαξιακό σχηματισμό και εξέλιξη, κυρίως επειδή είναι η πρώτη αριθμητική προσομοίωση που κατάφερε να αναπαραγάγει έναν γαλαξία με τόσο μεγάλη λεπτομέρεια.
Είναι επίσης σημαντικό δεδομένου ότι ένας τόσο πρόσφατος αντίκτυπος θα μπορούσε να έχει αφήσει υλικά στην Τοπική Ομάδα. Με άλλα λόγια, αυτή η μελέτη θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις που ξεπερνούν πολύ τη γαλαξιακή μας γειτονιά. Είναι επίσης ένα καλό παράδειγμα για το πώς όλο και πιο εξελιγμένα όργανα οδηγούν σε πιο λεπτομερείς παρατηρήσεις οι οποίες, όταν συνδυάζονται με ολοένα και πιο εξελιγμένους υπολογιστές και αλγόριθμους, οδηγούν σε πιο λεπτομερή μοντέλα.
Κάποιος μπορεί να αναρωτηθεί μόνο εάν η μελλοντική εξωγήινη νοημοσύνη (ETI) θα εξαγάγει παρόμοια συμπεράσματα για τον δικό μας γαλαξία μόλις συγχωνευθεί με την Ανδρομέδα, δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα. Η σύγκρουση και τα χαρακτηριστικά που προκύπτουν είναι σίγουρα ενδιαφέρον για όποιον προηγμένο είδος βρίσκεται κοντά του για να το μελετήσει!
