Andromeda a Mléčná dráha, dvě galaxie, které v současnosti dělí z lidského hlediska propastných 2,5 milionů světelných let. Ale vzhledem k tomu, že se obě galaxie přibližují rychlostí asi 110 až 300 kilometrů za sekundu, kolize se zdá být neodvratná….

Místy bouřlivě, místy v klidu by ke srážce mělo dojít za pět miliard let. Výsledkem měla být eliptická supergalaxie s pracovním názvem Milkomeda. Jenže vesmír je dosti nevyzpytatelné místo a nové scénáře naznačují, že k mileneckému objetí obou galaxií nakonec vůbec nemusí dojít.

Za novým výzkumem stojí mezinárodní tým vědců, který vedli astrofyzikové z University of California v Santa Cruz ve spolupráci s kolegy z institutu Flatiron v New Yorku a několika evropských institucí.

Jejich cílem bylo vytvořit komplexní model vývoje Lokální skupiny galaxií na základě nejpřesnějších dostupných dat. Badatelé je čerpali z práce evropské observatoře Gaia a Hubbleova teleskopu, které mapují pozice a pohyby milionů hvězd i galaxií.

Významnou roli sehrály i nové odhady hmotností galaktických hal, tedy oblastí temné hmoty, které galaxiím dominují objemově i gravitačně.

Dlouho byly menší galaxie vnímány v dynamice naší Lokální skupiny galaxií jako pouzí doprovodní hráči. Nový výzkum ale ukazuje, že jejich gravitační působení může být až překvapivě silné. Například taková Galaxie M33, známá také jako galaxie v Trojúhelníku, která je třetí největší spirální galaxií v Lokální skupině.

Přestože je mnohem menší než Mléčná dráha nebo Andromeda, její poloha a směr pohybu z ní činí silného kandidáta na ovlivnění budoucího vývoje. Simulace ukázaly, že její gravitační tah může Andromedu urychlit směrem k Mléčné dráze a tím se zvyšuje pravděpodobnost, že k jejich setkání skutečně dojde.

Navíc M33 nemusí být jen pasivní pozorovatel, protože některé trajektorie naznačují, že by se mohla stát buď přímým účastníkem kolize, nebo po vzniku Milkomedy by jí mohla být pohlcena.

Ale M33 není jediná, kdo se do budoucích manévrů chystá promluvit. Velký Magellanův oblak (LMC) je nepravidelná trpasličí galaxie, která obíhá kolem Mléčné dráhy. Až donedávna se mělo za to, že její hmotnost je poměrně malá, a že Mléčná dráha je jeho dominantní silou.

Novější měření však ukazují, že LMC je mnohem hmotnější, než se čekalo, možná až na úrovni jedné pětiny hmotnosti Mléčné dráhy. Tato masa si s sebou nese vlastní halo temné hmoty, které může gravitačně táhnout Mléčnou dráhu za sebou jako na vlečném laně.

Navíc se ukazuje, že LMC neobíhá Mléčnou dráhu po ustálené kruhové dráze, jak se dříve předpokládalo, ale že se jedná teprve o její první blízký průlet. Jinými slovy, LMC k Mléčné dráze teprve nedávno dorazila z větší vzdálenosti a její trajektorie je silně eliptická.

Tím se z ní stává dynamický a dočasně velmi vlivný aktér, jehož gravitační působení je jednostranné a časově omezené.

Nejde přitom o rovnoměrný tah, jaký by zajišťovala stabilní oběžná dráha, ale o prudké a nerovnoměrné vychýlení. Toto asymetrické působení má schopnost posunout barycentrum Mléčné dráhy, tedy její těžiště, mimo střed samotného disku.

Výsledkem je, že se mění celkový pohyb Mléčné dráhy jako celku vůči okolí, včetně Andromedy. I malé změny v orientaci a rychlosti tohoto pohybu mohou znamenat, že k očekávané srážce s Andromedou nakonec vůbec nedojde nebo dojde výrazně jiným způsobem, než jsme si doposud mysleli.

Tato kombinace faktorů způsobuje, že budoucnost není jednoduchou rovnicí dvou galaxií, ale spletitým gravitačním tancem hned čtyř tanečníků. M33 jako urychlovač, LMC jako vychylovač, Mléčná dráha jako masa v pohybu a Andromeda jako hrozba či partner.

Scénář, ve kterém LMC oslabí přímočarou dráhu Mléčné dráhy směrem k Andromedě natolik, že se galaxie minou, už není pouhou spekulací, ale reálnou možností podloženou výpočty. Zařazení M33 i LMC do simulací tak není kosmetickou úpravou, ale zásadním přehodnocením vývoje celé Lokální skupiny. Ukazuje se, že i menší hráči mohou mít v kosmickém měřítku nečekaně silný hlas.

Vědecký tým použil širší spektrum hmotnostních modelů a výpočetních simulací, které sledovaly tisíce variant budoucího vývoje. Simulace pokrývaly rozpětí až deseti miliard let. Podle výsledků existuje jen asi padesátiprocentní šance, že dojde ke srážce Mléčné dráhy a Andromedy. Pokud se přičte vliv LMC, pravděpodobnost splynutí se dále snižuje.

Každopádně, zatímco možnost srážky Mléčné dráhy s Andromedou se dlouho objevovala v populárně-naučných animacích a vizualizacích, nová studie nabízí podstatně složitější a nejistější výhled. Místo přímého splynutí může dojít k tomu, že se obě galaxie jen několikrát přiblíží, vzájemně gravitačně ovlivní a poté se znovu vzdálí, přičemž ke sloučení nedojde.

Podle spoluautora studie Francaise-Marie Poree z Flatiron Institute se ukazuje, že „v některých scénářích může Andromeda oběhnout Mléčnou dráhu jednou nebo dvakrát, aniž by kdy došlo ke kolizi“. Galaxie se tak mohou dostat do složitého orbitálního tance, který může trvat miliardy let.

Autoři studie dále upozorňují, že během těchto interakcí může docházet k výměně menších objektů, například trpasličích galaxií či volných hvězd. „Nejde o žádnou velkou srážku, ale o dlouhodobý proces, který může výrazně změnit rozložení hmoty v celé Lokální skupině,“ dodává další z autorů studie Jorge Peñarrubia z Edinburghské univerzity.

Zatímco galaktická dynamika se odehrává ve velkých strukturách, jednotlivé hvězdy, včetně našeho Slunce, jsou touto proměnou ovlivněny jen minimálně. Naše Slunce bude za pět miliard let ve fázi rudého obra nebo bílého trpaslíka a případné splynutí galaxií, pokud vůbec nastane, se odehraje v čase, kdy už Sluneční soustava ve své dnešní podobě nebude existovat.

Díky obrovským vzdálenostem mezi hvězdami je pravděpodobnost, že by se dvě z nich při srážce galaxií skutečně střetly, prakticky nulová. Důsledky budou patrné na velkých měřítkách: změny tvaru galaktických disků, roztrhání spirálních ramen a přeuspořádání temné hmoty, nikoliv však na úrovni jednotlivých hvězdných soustav.