El choque de Andromeda con la Vía Láctea

Hay una noticia que desde hace unos años está circulando y es que nuestra galaxia y la de Andromeda chocaran directamente, y formaran una galaxia elíptica gigante.

Escenario de la colisión si sucediera.

Aunque es probable que asi suceda, hay algunos conceptos que no son como se piensa. Además ¿por que se asegura el choque hace solo unos pocos años?

Algunas aclaraciones previas

Primero, tal vez te interese ver este articulo que explica por que si el Universo está en expansión, hay galaxias que se acercan.

Los datos

Andrómeda se acerca, independientemente del movimiento de nuestro planeta, a 140 km/ seg. Esta a 2,5 millones de años luz.

Aunque no es correcto hacerlo de esta manera, podemos hacer un calculo aproximado para el encuentro. A esa velocidad, recorre 1 año-luz en 2140 años. Esto da apenas 5.300 millones de años para recorrer la distancia que nos separa. Las mejores estimaciones van desde 4000 a 6000 mil millones de años.

Segundo:

¿Por que recién hace poco que se habla de la colisión, si las mediciones de velocidad de acercamiento de Andromeda se conocen con precisión desde hace décadas?

Para saber como se mueve algo en el cielo se requiere la medición de la velocidad radial (si se acerca o aleja, medida por efecto Doppler), pero también se requiere la velocidad tangencial o movimiento propio. Con esas dos velocidades, que son perpendiculares, puede determinarse el movimiento total, que es la velocidad real del objeto.

Este gráfico esta trazado específicamente para estrellas pero puede aplicarse sin errores a otros objetos, como galaxias. La velocidad radial es la que se mide por efecto Doppler. El movimiento propio es el movimiento que tiene el objeto año tras año en el plano del cielo. Ambos movimientos permiten conocer la velocidad real del astro.

En este articulo anterior puedes ver lo que son las velocidades que se pueden medir, en detalle para estrellas, pero se puede aplicar sin problemas a galaxias.

Que Andromeda se acerca a 140 km/seg se sabe desde hace mucho, pero,,,, ¿y si su velocidad tangencial fuera muy alta, digamos de 100 km/seg,? A la distancia que se encuentra, apenas se movería aparentemente en el cielo 0,003 segundos de arco en diez años...... inmedible hasta hace muy poco.

Si Andromeda se moviera a esa velocidad tangencial, el angulo de acercamiento seria de 35 grados, de ninguna manera un impacto directo con la Vía Láctea.

Estas son las posibilidades. En todos los casos se conoce exactamente la velocidad radial (en este caso se acerca). Es interesante que la vel radial es posible medirla, independientemente de la distancia a la que se encuentre. En cambio la velocidad tangencial, cuanto mas lejano el objeto, mas difícil de medir, porque es necesario medir un angulo cada vez menor. En "A" la tangencial es muy grande, y Andromeda pasaría de largo. No hay colisión. En "B", la Tangencial es grande pero no tanto, por lo que no colisiona pero pasa cerca y eventualmente chocará, pero mucho después. En el caso "C", la tangencial es pequeña, por lo tanto el choque es directo. Aparentemente este es el caso con Andromeda.

En otras palabras, para una colisión se requiere que la radial sea de acercamiento, y la tangencial o movimiento propio, muy pequeño.

Ahora sí tenemos toda la información.

Siempre se sospecho que Andromeda podria chocarnos, pero al no saberse con exactitud la velocidad tangencial, era imposible asegurar una colisión..... Pero las cosas cambiaron en 2012.

Ese año, se hizo la primer medición con datos del telescopio espacial Hubble de la velocidad tangencial de Andromeda, y se determino que es de menos de 56 km/seg. (puedes ver el paper en ingles gratis).

Es muy probable que esta velocidad sea próxima a cero, lo que significa que realmente esta en curso de colisión directa con nuestra galaxia.

De hecho otro paper (2012 - en ingles), implica una serie de correcciones adicionales que dan las velocidades radial como -110 km/seg y la vel tan= 17 km/seg.

La medición es muy dificultosa, porque no se pueden tomar estrellas de referencia, que se mueven mas que la galaxia, y que para colmo no tienen la precisión necesaria en sus posiciones (se llaman posiciones astrométricas).

Para lograr hacer estas mediciones tan precisas, se usaron como puntos fijos de referencia quasars, que son galaxias tan lejanas que no presentan ningún movimiento.

Secuencia de la colisión, tal como se verá desde la Tierra. Al principio, arriba a la izquierda, la Vía Láctea tal como la vemos hoy en día. A la derecha, Andromeda mucho mayor, mas cercana, cubre una porción importante del cielo. Así sigue hasta la fusión final. El último cuadro es 7 mil millones de años en el futuro.

Que pasará?

Fundamental, no habrá prácticamente choques entre estrellas. Están demasiado alejadas unas de otras para que suceda un choque.

Se fundirán los super agujeros centrales de ambas galaxias, terminando con una sola galaxia elíptica, hija del baile gravitacional entre la Vía Láctea y Andromeda. Las galaxias satélites tanto de Andromeda como los de nuestra galaxia, también quedaran unidos a esta gran galaxia nueva.

Mucho después (aunque existe la probabilidad de que sea antes.... No se conocen bien sus movimientos) es probable  que también se funda M33, la tercer galaxia en tamaño del Grupo Local.

En la película siguiente puedes ver una simulación.