Sedan antiken har astronomer tittat upp på natthimlen och sett Andromeda-galaxen. Som den närmaste galaxen till vår egen har forskare kunnat observera och granska denna jätte spiralgalax i årtusenden. Vid 1900-talet insåg astronomer att Andromeda var Vintergatan systergalax och rörde sig mot oss. Om 4,5 miljarder år kommer den till och med att smälta samman med vår egen för att bilda en supergalax.
Det verkar emellertid att astronomer hade fel om Andromeda-galaxen i ett större hänseende. Enligt en ny studie som leddes av ett team av franska och kinesiska astronomer bildades denna jätte spiralgalax från en större sammanslagning som inträffade för mindre än 3 miljarder år sedan. Detta innebär att Andromeda, som vi känner det idag, faktiskt är yngre än vårt helt egna solsystem, som har slagit med cirka 1,5 miljarder år!
Studien, med titeln ”Ett 2-3 miljarder år gammalt större fusionsparadigm för Andromeda-galaxen och dess utkanter”, dykte nyligen upp i Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society. Ledd av Francois Hammer, principutredaren för galaxerna, Etoiles, Physique et Instrumentation (GEPI) vid Parisobservatoriet, inkluderade teamet medlemmar från den kinesiska vetenskapsakademin och University of Strasbourg.
För deras studie var de beroende av data som samlats in av nyligen genomförda undersökningar som noterade betydande skillnader mellan Andromedas och Vintergalaxerna. Den första av dessa studier, som ägde rum mellan 2006 och 2014, visade att alla Andromeda har en mängd unga blå stjärnor på sin disk (mindre än 2 miljarder år gamla) som genomgår slumpmässiga rörelser över stora skalor. Detta är kontrast till stjärnorna på mjölkvägens disk, som endast är föremål för enkel rotation.
Dessutom indikerade djupa observationer som genomfördes mellan 2008 och 2014 med det fransk-kanadensiska teleskopet på Hawaiian Islands (CFHT) några intressanta saker om Andromedas gloria. Denna enorma region, som är 10 gånger storleken på själva galaxen, är befolkad av gigantiska stjärnor av stjärnor. Den mest framträdande kallas ”Jätteströmmen”, en varpad skiva som har skal och klumpar i sina kanter.
Med hjälp av dessa data skapade det fransk-kinesiska samarbetet sedan en detaljerad numerisk modell av Andromeda med hjälp av de två mest kraftfulla datorer som finns i Frankrike - Parisobservatoriets MesoPSL och National Centre for Scientific Research (CNRS) IDRIS-GENCI superdator. Med den resulterande numeriska modellen kunde teamet visa att dessa senaste observationer endast kunde förklaras av en ny kollision.
I grunden drog de slutsatsen att mellan 7 och 10 miljarder år sedan bestod Andromeda av två galaxer som långsamt hade uppnått en möta bana. Efter att ha optimerat bana galaxernas bana bestämde de sig för att de skulle ha kolliderat för 1,8 till 3 miljarder år sedan. Denna kollision är vad som föder Andromeda som vi känner den idag, vilket effektivt gör den yngre än vårt solsystem - som bildades för nästan 4,6 miljarder år sedan.
Dessutom kunde de beräkna massfördelningar för båda modergalaxerna som slogs samman till bildade Andromeda, vilket indikerade att den större galaxen var fyra gånger storleken på den mindre. Men viktigast av allt var att teamet kunde reproducera i detalj alla strukturer som komponerar Andromeda idag - inklusive utbuktningen, baren, den enorma skivan och närvaron av unga stjärnor.
Närvaron av unga blå stjärnor på sin skiva, som har förblivit oförklarlig fram till nu, kan hänföras till en period av intensiv stjärnbildning som ägde rum efter kollisionen. Dessutom tillhörde strukturer som ”Jätteströmmen” och halonens skal till den mindre modergalaxen, medan de diffusa klumparna och halotens snedställda natur härleddes från den större.
Deras studie förklarar också varför funktionerna som tillskrivs den mindre galaxen har ett underöverflöd i tunga element jämfört med de andra - dvs. det var mindre massivt så det bildade färre tunga element och stjärnor. Denna studie är oerhört betydande när det gäller galaktisk bildning och evolution, främst för att det är den första numeriska simuleringen som har lyckats reproducera en galax i sådan detalj.
Det är också av betydelse med tanke på att så nyligen påverkade det kunde ha lämnat material i den lokala gruppen. Med andra ord, denna studie kan ha konsekvenser som sträcker sig långt utanför vårt galaktiska område. Det är också ett bra exempel på hur allt mer sofistikerade instrument leder till mer detaljerade observationer som, i kombination med alltmer sofistikerade datorer och algoritmer, leder till mer detaljerade modeller.
Man kan bara undra om framtida utomjordisk intelligens (ETI) kommer att dra liknande slutsatser om vår egen galax när den slås samman med Andromeda, miljarder år från och med nu. Kollisionen och de resulterande funktionerna kommer säkert att vara av intresse för alla avancerade arter som finns för att studera den!
