Еще в 1912 году астрономы заметили, что галактика Андромеды, тогда считавшаяся просто туманностью, движется в нашу сторону. Спустя столетие космический телескоп «Хаббл» определил отклонение Андромеды от курса на нас — и оно оказалось настолько незначительным, что лобовое столкновение признали неизбежным.
Однако новое исследование, основанное на данных «Хаббла» и космического телескопа Европейского космического агентства Gaia, делает эту пессимистичную перспективу призрачной. Объединив наблюдения двух обсерваторий, ученые перепроверили давний прогноз о столкновении, результатом чего поделились в журнале Nature Astronomy.
«Сегодня у нас есть самое полное исследование этой проблемы, учитывающее все погрешности наблюдений», — заявил астроном Тилл Савала из Хельсинкского университета.
По уточненным расчетам, вероятность столкновения галактик в ближайшие 10 миллиардов лет составляет примерно 50 на 50. Этот вывод основан на компьютерном моделировании с использованием последних наблюдательных данных.
Долгосрочные прогнозы взаимодействия галактик крайне неопределенны, но новые данные ставят под сомнение прежние выводы, оставляя судьбу Млечного Пути открытым вопросом, заметил Савала: «Даже с учетом самых точных современных данных будущее Местной группы галактик остается неясным. Интересно, что мы обнаружили почти равную вероятность как сценария слияния, так и альтернативного варианта, при котором Млечный Путь и Андромеда останутся невредимыми».
В 2012 году был составлен прогноз, указывающий на прямое столкновение не позднее чем через 5 миллиардов лет. Он был основан на детальном анализе наблюдений «Хаббла» за 5–7 лет.
«Ирония в том, что, несмотря на более точные данные „Хаббла“ последних лет, мы теперь менее уверены в исходе возможного столкновения. Это связано с более сложным анализом и учетом более полной системы. Но единственный способ получить новый прогноз о судьбе Млечного Пути — это еще более точные данные», — отметил Савала.
100 000 симуляций «краш-тестов»
Астрономы учли 22 переменные, которые могут повлиять на столкновение галактик, и провели 100 000 симуляций по методу Монте-Карло, охватывающих период в 10 миллиардов лет.
«Из-за множества переменных, каждая из которых имеет погрешности, неопределенность результата оказалась очень высокой. Это привело нас к выводу, что вероятность прямого столкновения в следующие 10 миллиардов лет составляет всего 50%. Млечный Путь и Андромеда могут оставаться в одной плоскости, вращаясь друг вокруг друга, но это не значит, что они обязательно столкнутся. Они могут просто разойтись», — сказал астроном.
Были учтены также влияние орбит спутника Андромеды — галактики M33 — и спутника Млечного Пути — Большого Магелланова Облака (БМО).
«Дополнительная масса M33 немного притягивает Млечный Путь к себе. Однако БМО, в свою очередь, смещает нашу галактику с орбитальной плоскости и отдаляет от Андромеды. Это не значит, что БМО спасет нас от слияния, но делает его менее вероятным», — объяснил Савала.
Примерно в половине симуляций две галактики проходят на расстоянии около 500 000 световых лет друг от друга (в пять раз больше диаметра Млечного Пути). Они удаляются, но затем возвращаются и в далеком будущем все же сливаются. Постепенное снижение орбиты происходит из-за динамического трения между обширными гало темной материи, окружающими каждую галактику.
В большинстве остальных случаев галактики даже не сближаются достаточно для эффективного динамического трения, и тогда их орбитальный «танец» может продолжаться сколь угодно долго.
Новые расчеты также оставляют небольшой шанс (около 2%) на лобовое столкновение уже через 4–5 миллиардов лет. Учитывая, что Солнце сделает Землю непригодной для жизни примерно через миллиард лет, а само погаснет через 5 миллиардов, для человечества это не имеет никакого значения.