ดาราจักร ภาพแสดงมุมมองของท้องฟ้าที่เราเห็นบนโลกในอีก 3.9 พันล้านปี และนักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่า ดาราจักรแอนดรอเมดาจะพบและรวมกับทางช้างเผือกในอีก 4.5 พันล้านปี ทำไมถึงมีฉากที่สวยงามและน่าตื่นเต้นระหว่างกาแล็กซี ทางช้างเผือกจะเปลี่ยนไปเพราะเหตุนี้หรือไม่ กาแล็กซีที่ผสานกันจะมีลักษณะอย่างไร โลกที่เราอาศัยอยู่ในเวลานี้จะเป็นอย่างไร
บทความต่อไปนี้ จะตอบคำถามทีละข้อจากมุมมองของการเปลี่ยนแปลงในทางช้างเผือกและดาราจักรแอนดรอเมดา ส่วนใหญ่แล้ว เราสามารถเห็นกาแล็กซีขนาดใหญ่และขนาดเล็กที่ยืนอยู่ในเอกภพ ไม่ว่าจะในวิดีโอ ภาพยนตร์ ซอฟต์แวร์หรือแม้แต่เกม และพวกมันกำลังตั้งท้องกาแล็กซี ดาวเคราะห์และสิ่งมีชีวิตในนั้นอย่างเงียบๆ แต่จริงๆแล้วพวกมันไม่ได้อยู่นิ่ง แม้แต่กาแล็กซีขนาดใหญ่อย่างทางช้างเผือกก็มีการเคลื่อนที่ของมันเอง
ในฐานะที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานส่วนใหญ่ของกลุ่มกาแล็กซี กาแล็กซีเคลื่อนที่และส่งผลต่อกันและกัน ดาวฤกษ์เป็นแหล่งแรงโน้มถ่วงที่ด้านล่างของกาแล็กซี การเคลื่อนที่ของกลุ่มกาแล็กซีถูกดึงโดยแรงโน้มถ่วงของดาวในระดับหนึ่ง แหล่งกำเนิดแรงโน้มถ่วงขนาดยักษ์ที่ใจกลางกลุ่มดาราจักร ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนที่ระหว่างดาราจักรทั้งหมด ดึงดูดแม้กระทั่งดวงดาวที่อยู่ไกลที่สุด เนื่องจากแรงโน้มถ่วงร่วมกัน
กาแล็กซีจะยังคงปรากฏลักษณะการเคลื่อนที่แบบหมุน และการเคลื่อนไหวโดยรวมจะได้รับผลกระทบจากกระจุกดาราจักรยักษ์ และกระจุกดาราจักรซูเปอร์ และค่อยๆมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นหนึ่งเดียว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการขยายตัวของเอกภพ และอิทธิพลของพลังงานมืด ระยะห่างระหว่างกาแล็กซีเหล่านี้จะยืดออกไปเรื่อยๆ และดาราจักรที่อยู่ใกล้กันหรือมีผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงจะรวมกันในที่สุด
การรวมตัวของกาแล็กซีนี้ สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจที่มาของเอกภพ และอนาคตของเอกภพเผยให้เห็นว่าเอกภพเป็นอย่างไรในอดีต และจะพัฒนาไปสู่อะไรในอนาคต นับตั้งแต่เวลาที่นักวิทยาศาสตร์ศึกษาการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้า การเปลี่ยนแปลงของกาแล็กซีก็ค่อยๆ ปรากฏให้เห็น การแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล เป็นเครื่องบ่งชี้ที่ดีว่าเอกภพในปัจจุบันมีลักษณะอย่างไร
การปรับสีแดงและสีน้ำเงินสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจว่า กาแล็กซีมีพฤติกรรมอย่างไรในการเคลื่อนที่ทางช้างเผือกและ ดาราจักร แอนดรอเมดาได้รับผลลัพธ์ของกันและกันผ่านการสังเกตการณ์ดังกล่าว และสำหรับตอนนี้ คำทำนายก็เป็นเช่นนั้น ในปี พ.ศ. 2555 นักดาราศาสตร์ประกาศว่าดาราจักรแอนดรอเมดา จะชนกับทางช้างเผือกในอีกประมาณ 4 พันล้านปี นักวิทยาศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์ฮับเบิล เพื่อสังเกตทุกสิ่งรอบตัวอย่างระมัดระวังในช่วงปี 2545 ถึง 2553
และดาราจักรแอนดรอเมดาก็ดึงดูดความสนใจของผู้คน ขณะที่มันเคลื่อนผ่านท้องฟ้าอย่างช้าๆ จากการคำนวณและการอนุมานของนักวิทยาศาสตร์ ปัจจุบันเป็นที่แน่นอนแล้วว่า ความเร็วการตกของกาแล็กซีดาราจักรแอนดรอเมดาภายใต้การคำนวณบลูชิฟคือ 110 กิโลเมตรต่อวินาที แม้ว่าความเร็วในแนวรัศมีของกาแล็กซีดาราจักรแอนดรอเมดาเทียบกับทางช้างเผือก สามารถสังเกตได้ผ่านปรากฏการณ์ด็อพเพลอร์ ที่กำหนดโดยสเปกตรัมของดาวฤกษ์ในกาแล็กซี
ผลลัพธ์สามารถหาได้จากการคำนวณ แต่ความเร็วตามขวางไม่สามารถวัดได้โดยตรง ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงไม่สามารถคำนวณเวลาที่แม่นยำได้ และเวลาการชนกันของดาราจักรแอนดรอเมดา ก็เป็นเพียงเวลาโดยประมาณเท่านั้น ในความเป็นจริง การชนกันดังกล่าวเป็นเรื่องปกติ ในระหว่างการก่อตัวของเอกภพในยุคแรกเริ่ม อย่างน้อยก็ในช่วงแรกๆ เมื่อกาแล็กซีอยู่ใกล้กันมาก และดาวฤกษ์อายุน้อยกำลังชี้นำการเปลี่ยนแปลงระหว่างกัน
สำหรับจักรวาลการก่อตัวและการชนกันของกาแล็กซีทำให้ทุกอย่างมารวมกัน ในช่วงหลายพันล้านปีที่กาแล็กซีก่อตัวขึ้น โครงสร้างหลักเริ่มปรากฏขึ้น กระจุกดาวทรงกลม หลุมดำมวลมหาศาลใจกลาง และดาวฤกษ์ยุคแรกเริ่ม การสร้างหลุมดำมวลมหาศาล ควบคุมการเติบโตของกาแล็กซีอย่างแข็งขันโดยการจำกัดปริมาณของสสารเพิ่มเติมที่เพิ่มเข้ามา พูดง่ายๆมันคือหลุมดำมวล มหาศาลที่เป็นผู้นำการเปลี่ยนแปลงในกาแล็กซี
นักดาราศาสตร์ชาวเปอร์เซียสังเกตเห็นดาราจักรแอนดรอเมดาเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2507 จนกระทั่งศตวรรษที่ 20 ผู้คนจำดาราจักรแอนดรอเมดาได้อย่างถูกต้องว่า เป็นกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่พิเศษ แทนที่จะเป็นเนบิวลาก๊าซหรือดาราจักรขนาดเล็ก นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า ดาราจักรแอนดรอเมดาก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 10 พันล้านปีก่อนจากดาราจักรต้นแบบขนาดเล็กที่ชนกันอย่างรุนแรง จนก่อตัวเป็นรัศมีและจานขยาย
แต่ในช่วง 2 พันล้านปีที่ผ่านมา ดาราจักรแอนดรอเมดามีความเสถียร เนื่องจากกิจกรรมของดาวในดิสก์ดาราจักรแอนดรอเมดาทั้งหมดค่อยๆ ลดลงจนเกือบไม่มีการใช้งาน ดาราจักรแอนดรอเมดาอยู่ไกลเกินกว่าทางช้างเผือกในแง่ของความสว่าง มวลและโครงสร้างของมันคือดาราจักรชนิดก้นหอยในแสงที่ตามองเห็น อันที่จริง ดาราจักรแอนดรอเมดาเป็นดาราจักรชนิดก้นหอยที่มีคานขวางเช่นเดียวกับทางช้างเผือก และความเร็วในการหมุนรอบตัวเองสูงสุดคือ 225 กิโลเมตรต่อวินาที
ขนาดของดาราจักรอยู่ระหว่าง 70,000 ถึง 120,000 ปีแสง เนื่องจากแรงดึงดูดร่วมกันระหว่างทางช้างเผือกและดาราจักรแอนดรอเมดา แหล่งแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งจากดาราจักรแอนดรอเมดาจึงค่อยๆ ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของทางช้างเผือก ทำให้เข้าใกล้อย่างต่อเนื่อง และเหตุการณ์นี้จะค่อยๆ ชัดเจนขึ้นในอนาคตเพื่อที่จะแสดงให้ผู้คนเห็นเหตุการณ์จักรวาลอันงดงามนี้โดยสังหรณ์ใจ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการอนุมานจากภาพดังกล่าว ใน 2 พันล้านปี
ดาราจักรแอนดรอเมดาจะค่อยๆ ชัดเจนขึ้นในท้องฟ้ายามค่ำคืน และเราสามารถมองเห็นดาราจักรแอนดรอเมดาทั้งหมดบนท้องฟ้าได้อย่างง่ายดาย ในอีก 3.75 พันล้านปี ปริมาณอันมหาศาลของดาราจักรแอนดรอเมดาจะเต็มท้องฟ้าเกือบทั้งหมด ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง ทางช้างเผือกจะค่อยๆโค้งงอ และผลกระทบของเลนส์โน้มถ่วงจะทำให้เกิดการบิดเบี้ยวอย่างน่าอัศจรรย์เมื่อเราสังเกตวัตถุท้องฟ้า
บทความที่น่าสนใจ ทฤษฎี การศึกษาเกี่ยวกับข้อสันนิษฐานของไอน์สไตน์ในเรื่องของเอกภพ