Galaksija kraj Mliječne staze polako se raspada pod gravitacijom većeg susjeda

Jedna od najbližih galaksija Mliječnoj stazi polako gubi oblik pod gravitacijskim utjecajem većeg susjeda. Nova mjerenja milijuna zvijezda u Malom Magellanovu oblaku pokazuju da se ta patuljasta galaksija ne ponaša kao miran, uredno rotirajući sustav. Njezine zvijezde nose trag dugih susreta s Velikim Magellanovim oblakom, a poremećaj se vidi čak i u središnjim područjima galaksije.

Gravitacijski susjed mijenja galaksiju iznutra

Mali Magellanov oblak nalazi se oko 200.000 svjetlosnih godina od Zemlje i pripada najbližim galaktičkim susjedima Mliječne staze. Zajedno s Velikim Magellanovim oblakom čini par satelitskih galaksija vidljivih s južne Zemljine polutke.

Njihova blizina astronomima omogućuje detaljan pogled na proces koji se u udaljenijim galaksijama mnogo teže proučava. Galaksije se ne razvijaju odvojeno od svoje okoline. Gravitacija većeg susjeda može im promijeniti oblik, potaknuti nastanak novih zvijezda i povući plin i zvijezde u međugalaktički prostor.

Nova studija, objavljena u časopisu Astronomy & Astrophysics, donosi izravne dokaze da se takav proces odvija u Malom Magellanovu oblaku. Istraživači su pratili gibanje milijuna zvijezda i utvrdili da se galaksija rasteže duž osi jugoistok-sjeverozapad. Taj obrazac odgovara plimnom poremećaju koji nastaje pod gravitacijskim utjecajem Velikog Magellanova oblaka.

“Rezultati otkrivaju plimno rastezanje velikih razmjera u cijelom Malom Magellanovu oblaku i dovode u pitanje dugotrajnu pretpostavku da se ta galaksija ponaša kao rotirajući disk”, rekla je Sreepriya Vijayasree, doktorandica na Leibnizovu institutu za astrofiziku Potsdam (AIP).

Prema njezinim riječima, unutarnje gibanje zvijezda u Malom Magellanovu oblaku ne određuje uredna rotacija. Glavni trag ostavili su gravitacijski poremećaji nastali tijekom ponovljenih susreta s Velikim Magellanovim oblakom kroz milijarde godina.

Jedanaest godina opservacija otkrilo je sitne pomake zvijezda

Istraživački tim koristio je podatke iz programa VISTA Survey of the Magellanic Clouds, poznatog kao VMC. Riječ je o velikom infracrvenom pregledu Magellanovih oblaka provedenom teleskopom VISTA na Opservatoriju Paranal Europskog južnog opservatorija (ESO) u Čileu.

Infracrvene opservacije omogućuju bolji pogled kroz prašinu i preciznije proučavanje zvijezda različite starosti. VMC je osmišljen kako bi Magellanove oblake prikazao u infracrvenom svjetlu s razinom detalja koja ranije nije bila dostupna.

Najnovije izdanje podataka produljilo je vremenski raspon mjerenja na najviše 11 godina. To je važno jer se pomaci zvijezda na nebu mogu pouzdano izmjeriti tek nakon dugog razdoblja opservacija. Kada se takvi pomaci prate na milijunima zvijezda, astronomi mogu rekonstruirati unutarnje gibanje cijele galaksije.

“Kada sam prvi put vidio rezultate, doista me iznenadila kvaliteta izmjerenih gibanja zvijezda”, rekao je dr. Florian Niederhofer, suautor studije i poslijedoktorand na AIP-u. “Kombiniranjem opservacija prikupljenih tijekom više od desetljeća uspjeli smo mapirati unutarnje gibanje Malog Magellanova oblaka s razinom detalja koja je iznimna za mjerenja sa Zemlje.”

Nova analiza donijela je triput precizniji pogled na sitne pomake zvijezda nego raniji radovi temeljeni na podacima VMC-a. Karte gibanja pokazale su da Mali Magellanov oblak nije jednostavan rotirajući disk. Zvijezde se u velikom dijelu galaksije kreću obrascem koji odgovara plimnom rastezanju pod utjecajem Velikog Magellanova oblaka.

Sedamnaest kilometara u sekundi mijenja oblik galaksije

Zvijezde u Malom Magellanovu oblaku u prosjeku se pomiču prema van brzinom od oko 17 kilometara u sekundi. Na svakodnevnoj vremenskoj skali takvo gibanje ne može se neposredno vidjeti, ali na razini galaksije ostavlja velik trag.

Tijekom nekoliko stotina milijuna godina zvijezde se pri takvoj brzini mogu premjestiti za nekoliko tisuća svjetlosnih godina. To je dovoljno da se promijeni raspored zvijezda i ukupna građa galaksije.

Posebno je važan položaj tog poremećaja. Istraživači ga nisu pronašli samo u vanjskim dijelovima Malog Magellanova oblaka, gdje bi se plimni učinci lakše očekivali. Trag rastezanja vidi se i duboko u središnjim područjima galaksije.

Kada su u analizi uzeti u obzir plimni učinci, istraživači nisu pronašli uvjerljiv dokaz da se Mali Magellanov oblak ponaša kao uredno rotirajući sustav. To mijenja način na koji se čita njegova prošlost. Gibanja nastala plimnim rastezanjem mogu se pogrešno protumačiti kao rotacija, pa galaksija u pojednostavljenim modelima može izgledati stabilnije nego što jest.

Autori zato upozoravaju da modeli koji Mali Magellanov oblak prikazuju kao običan rotirajući disk ne mogu dobro opisati njegovu stvarnu dinamiku. Umjesto mirne patuljaste galaksije, nova mjerenja pokazuju sustav duboko obilježen dugom poviješću gravitacijskih susreta.

Starije zvijezde nose trag susreta starog više od dvije milijarde godina

Mjerenja su pokazala i da različite generacije zvijezda ne čuvaju isti zapis prošlosti. Mlađe i srednje stare zvijezde pokazuju jasnije gibanje povezano s današnjim plimnim rastezanjem.

Stariji crveni divovi imaju drukčiji obrazac. Kod njih je uočeno posebno gibanje prema sjeveru, koje se ne pojavljuje na isti način u mlađim zvjezdanim populacijama. Istraživači smatraju da bi taj trag mogao potjecati iz interakcije stare više od dvije milijarde godina.

Ako se to tumačenje potvrdi, Mali Magellanov oblak u svojim zvijezdama čuva zapis više različitih gravitacijskih susreta. Mlađe zvijezde pokazuju novije rastezanje, dok starije populacije mogu nositi tragove mnogo starijih poremećaja.

Najnovija mjerenja zato prikazuju Mali Magellanov oblak kao galaksiju čija je unutrašnjost mnogo nemirnija nego što sugerira jednostavan model rotirajućeg diska. Gravitacijski odnos s Velikim Magellanovim oblakom nije ostavio trag samo na rubovima sustava. Zahvatio je i središte galaksije, ondje gdje se njezina prošlost najjasnije zapisala u gibanju milijuna zvijezda.

Ivan Petričević

Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.