کہکشانی مستقبل: Milkomeda اور اس سے آگے
بانٹیں
ملکی وے اور اینڈرومیڈا کے درمیان متوقع انضمام، اور ایک پھیلتی ہوئی کائنات میں کہکشاؤں کی طویل مدتی تقدیر۔
کہکشائیں کائناتی وقت کے ساتھ مسلسل ارتقاء پذیر ہوتی ہیں، انضمام کے ذریعے جمع ہوتی ہیں، اندرونی عمل کی وجہ سے آہستہ آہستہ تبدیل ہوتی ہیں، اور کبھی کبھار پڑوسیوں کے ساتھ تعامل کی طرف بڑھتی ہیں۔ ہماری اپنی ملکی وے بھی اس سے مستثنیٰ نہیں ہے: یہ کہکشاؤں کے لوکل گروپ میں مدار میں ہے، اور مشاہداتی شواہد تصدیق کرتے ہیں کہ یہ اپنی سب سے بڑی ساتھی، اینڈرومیڈا کہکشاں (M31) کے ساتھ تصادم کے راستے پر ہے۔ یہ عظیم انضمام، جسے اکثر " ملکومیڈا " کہا جاتا ہے، مقامی کائناتی منظرنامے کو اربوں سال بعد گہرائی سے بدل دے گا۔ لیکن اس واقعے سے بھی آگے، کائنات کی تیز رفتار توسیع کہکشاؤں کی تنہائی اور حتمی تقدیر کی ایک اور وسیع کہانی کے لیے راہ ہموار کرتی ہے۔ اس مضمون میں، ہم اس بات کا جائزہ لیتے ہیں کہ ملکی وے اور اینڈرومیڈا کیوں اور کیسے ملیں گے، دونوں کہکشاؤں کے ممکنہ نتائج، اور ایک مسلسل پھیلتی ہوئی کائنات میں کہکشاؤں کی طویل مدتی تقدیر۔
1. قریب آتا ہوا انضمام: ملکی وے اور اینڈرومیڈا
1.1 تصادم کے راستے کے شواہد
اینڈرومیڈا کی ملکی وے کے مقابلے میں حرکت کی درست پیمائش سے پتہ چلتا ہے کہ یہ بلیو شفٹ ہے—تقریباً 110 کلومیٹر فی سیکنڈ کی رفتار سے ہماری طرف آ رہی ہے۔ ابتدائی ریڈیل وِلوسٹی مطالعات نے مستقبل کے تصادم کی نشاندہی کی تھی، لیکن عرضی رفتار کئی دہائیوں تک غیر یقینی رہی۔ ہبل اسپیس ٹیلی سکوپ کے مشاہدات اور بعد کی اصلاحات (جس میں گایا خلائی دوربین کی بصیرت شامل ہے) نے اینڈرومیڈا کی صحیح حرکت کو یقینی بنایا، تصدیق کی کہ یہ ملکی وے کے ساتھ تقریباً سیدھے تصادم کے راستے پر ہے جو تقریباً 4 سے 5 ارب سال میں ہوگا [1,2]۔
1.2 لوکل گروپ کا سیاق و سباق
اینڈرومیڈا (M31) اور ملکی وے لوکل گروپ کی دو سب سے بڑی کہکشائیں ہیں، جو تقریباً 3 ملین نوری سال کے فاصلے پر ایک معتدل کہکشاؤں کا مجموعہ ہے۔ ہمارا پڑوسی، ٹرائینگلوم کہکشاں (M33)، اینڈرومیڈا کے قریب مدار میں ہے اور ممکن ہے کہ وہ بھی آخری تصادم میں شامل ہو جائے۔ چھوٹی بونے کہکشائیں (مثلاً میگلیانک کلاوڈز، مختلف بونے) لوکل گروپ کے کناروں پر پھیلی ہوئی ہیں اور ممکن ہے کہ وہ بھی مداری بگاڑ کا شکار ہوں یا ملے ہوئے نظام کے سیٹلائٹ بن جائیں۔
1.3 وقت کے پیمانے اور تصادم کی حرکیات
سمولیشنز سے پتہ چلتا ہے کہ اینڈرومیڈا اور ملکی وے کا ابتدائی گزرنا تقریباً 4–5 ارب سال میں ہوگا، ممکنہ طور پر کئی قریبی ملاقاتوں کے بعد آخری انضمام تقریباً ~6–7 ارب سال بعد ہوگا۔ ان گزرگاہوں کے دوران:
- مداری قوتیں گیس اور ستاروں کی ڈسک کو پھیلا دیں گی، ممکنہ طور پر مداری دم یا حلقہ نما ساختیں بنائیں گی۔
- ستاروں کی تشکیل عارضی طور پر گیس کے اوورلیپنگ علاقوں میں بڑھ سکتی ہے۔
- اگر گیس اندر کی طرف بہائی جائے تو بلیک ہول کی خوراک نیوکلیئر علاقوں میں شدت اختیار کر سکتی ہے۔
آخرکار، یہ جوڑا متوقع ہے کہ ایک بڑے بیضوی یا لینٹیکولر قسم کی کہکشاں میں مستحکم ہو جائے گا، جسے کبھی کبھار " ملکیومیڈا " کہا جاتا ہے، جو مشترکہ ستاروں کے مواد کی وجہ سے ہے [3]۔
2. ملکیومیڈا انضمام کے ممکنہ نتائج
2.1 بیضوی یا دیو سفیروئڈ باقیات
اہم انضمام—خاص طور پر تقریباً برابر بڑے اسپائرلز کے درمیان—اکثر ڈسک کی ساخت کو تباہ کر دیتے ہیں، جس سے ایک دباؤ پر مبنی سفیروئڈ بنتا ہے جو بیضوی کہکشاؤں کی خصوصیت ہے۔ ملکیومیڈا کی آخری شکل ممکنہ طور پر ان پر منحصر ہوگی:
- مداری جیومیٹری: اگر ملاقاتیں مرکزی اور متقارن ہوں، تو ایک کلاسیکی بیضوی کہکشاں بن سکتی ہے۔
- باقی گیس: اگر کافی گیس غیر استعمال شدہ یا غیر چھینی ہوئی باقی رہے، تو ایک زیادہ لینٹیکولر (S0) باقیات انضمام کے بعد ایک چھوٹا ڈسک یا رنگ بنا سکتی ہے۔
- ڈارک ہالو ماس: ملکی وے اور اینڈرومیڈا کے مجموعی ہالو کا کل ماس کششی ماحول کو متعین کرتا ہے، جو ستاروں کی دوبارہ تقسیم کو متاثر کرتا ہے۔
ہائی گیس فریکشن والے اسپائرلز کی سمولیشنز میں ٹکراؤ کے دوران ستاروں کے دھماکوں کے واقعات دکھائے گئے ہیں، لیکن 4–5 ارب سال میں، ملکی وے کا گیس ذخیرہ آج کے مقابلے میں کم ہوگا، لہٰذا اگرچہ کچھ ستاروں کی تشکیل ہو سکتی ہے، یہ اتنی شدید نہیں ہوگی جتنی کہ ہائی ریڈ شفٹ گیس سے بھرپور انضمام میں ہوتی ہے [4]۔
2.2 مرکزی SMBH کے تعاملات
ملکی وے کے مرکزی بلیک ہول (Sgr A*) اور اینڈرومیڈا کے بڑے بلیک ہول ممکنہ طور پر حرکی رگڑ کے ذریعے ایک ساتھ گھوم سکتے ہیں۔ بلیک ہولز کے اس انضمام سے آخری مراحل میں طاقتور کششی موجیں خارج ہو سکتی ہیں (اگرچہ زیادہ بڑے یا دور دراز واقعات کے مقابلے میں کم شدت کے ساتھ)۔ ضم شدہ SMBH بیضوی باقیات کے مرکز کے قریب ہو سکتا ہے، اور اگر کافی گیس اندر کی طرف بہے تو یہ ایک AGN کی طرح چمک سکتا ہے۔
2.3 شمسی نظام کا انجام
ٹکراؤ کے وقت، سورج تقریباً اتنا ہی پرانا ہوگا جتنا کہ کائنات اب ہے، اور اس کے ہائیڈروجن جلانے کے مرحلے کے اختتام کے قریب ہوگا۔ شمسی روشنی میں اضافہ متوقع ہے، جو زمین کو کسی بھی کہکشائی انضمام کے باوجود غیر مہمان نواز بنا سکتا ہے۔ حرکیاتی طور پر، شمسی نظام ممکنہ طور پر نئی کہکشاں کے مرکز کے گرد مدار میں رہ سکتا ہے، یا معمولی مدار کی تبدیلیاں اسے ہالو میں مزید دور لے جا سکتی ہیں، لیکن اس کے بلیک ہول [5] کے ذریعے جسمانی طور پر نکالے جانے یا کھا لیے جانے کا امکان کم ہے۔
3. دیگر لوکل گروپ کہکشائیں اور سیٹلائٹ بونے
3.1 ٹرائینگلوم کہکشاں (M33)
M33، جو کہ تیسرا سب سے بڑا لوکل گروپ اسپائرل ہے، اینڈرومیڈا کے گرد مدار میں ہے اور ممکن ہے کہ یہ انضمام کے عمل میں شامل ہو جائے۔ مدار کی مخصوص تفصیلات کے مطابق، M33 اینڈرومیڈا–ملکی وے کے باقیات کے ساتھ جلد ہی ضم ہو سکتا ہے یا کششی طور پر متاثر ہو سکتا ہے۔ مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ M33 نسبتا گیس سے بھرپور ہے، لہٰذا اگر یہ ضم ہوتا ہے تو یہ نئے بننے والے بیضوی نظام میں بعد میں ستاروں کی تشکیل کا ایک دھماکہ شامل کر سکتا ہے۔
3.2 بونے سیٹلائٹ کے تعاملات
لوکل گروپ میں درجنوں بونے کہکشائیں شامل ہیں (جیسے میگیلینک کلاوڈز، سیجیٹریس ڈوارف، LGS 3 وغیرہ)۔ کچھ ممکنہ طور پر ملکیومیڈا کہکشاں کے ساتھ ٹکرا سکتی ہیں یا اسے نگل سکتی ہیں۔ اربوں سالوں میں، بونے کہکشاؤں کے ساتھ بار بار چھوٹے انضمام ستاروں کے ہالوز کو مزید بڑھا سکتے ہیں، جس سے آخری نظام موٹا ہو جائے گا۔ یہ واقعات ظاہر کرتے ہیں کہ بڑے سرپل کہکشاؤں کے ضم ہونے کے بعد بھی درجہ وار اجتماع جاری رہتا ہے۔
4. طویل مدتی کائناتی منظرنامہ
4.1 تیز ہوتی ہوئی توسیع اور کہکشائی تنہائی
ملکیومیڈا کی تشکیل کے وقت کے دائرے سے آگے، کائنات کی تیز ہوتی ہوئی توسیع (جو تاریک توانائی کی وجہ سے ہے) کا مطلب ہے کہ وہ کہکشائیں جو پہلے سے ہمارے ساتھ کشش ثقل سے بندھی نہیں ہیں، دور ہو جائیں گی اور نظر نہیں آئیں گی۔ کئی ارب سالوں میں، صرف لوکل گروپ (یا جو کچھ بچا ہو) کشش ثقل کے تحت قائم رہے گا، جبکہ دور دراز کلسٹرز اتنی تیزی سے دور جائیں گے کہ روشنی بھی ان تک پہنچ نہیں پائے گی۔ آخرکار، ملکیومیڈا اور اس کے قیدی سیٹلائٹس ایک "جزیرہ کائنات" بنائیں گے، جو دیگر کلسٹرز سے الگ تھلگ ہوگا [6]۔
4.2 ستاروں کی تشکیل کا خاتمہ
جیسے جیسے کائناتی وقت بڑھتا ہے، گیس کی فراہمی محدود ہو جاتی ہے۔ انضمام اور فیڈبیک باقی گیس کو گرم یا نکال سکتے ہیں، اور کائناتی فلامینٹس سے تازہ گیس کا بہاؤ کم ہو جاتا ہے۔ سیکڑوں ارب سالوں میں، ستاروں کی تشکیل کی شرح تقریباً صفر ہو جاتی ہے، اور زیادہ تر پرانے، سرخ رنگ کے ستاروں کے باقیات رہ جاتے ہیں۔ آخری بیضوی نظام مدھم ہو سکتا ہے، جو صرف مدھم سرخ ستاروں، سفید بونے، نیوٹران ستاروں، اور بلیک ہولز کی روشنی سے روشن ہو۔
4.3 بلیک ہول کی بالادستی اور ستاروں کے باقیات
کئی کھرب سال بعد، ملکیومیڈا میں باقی رہنے والے ستارے یا ستاروں کے باقیات مدھم ہو جائیں گے یا باہر نکال دیے جائیں گے۔ تاریک مستقبل میں سب سے بڑی ساختیں ممکنہ طور پر بلیک ہولز ہوں گی (مرکز میں موجود SMBH اور ستاروں کے باقیات) اور باریک ہالو مادہ۔ ہاکنگ ریڈی ایشن انتہائی طویل ادوار میں بلیک ہولز کو بخارات میں تبدیل کر سکتی ہے، حالانکہ یہ عام فلکیاتی ادوار سے بہت آگے ہے [9, 10]۔
5. مشاہداتی اور نظریاتی بصیرتیں
5.1 اینڈرومیڈا کی حرکت کا تعاقب
ہبل اسپیس ٹیلیسکوپ نے اینڈرومیڈا کی رفتار کے ویکٹرز کو تفصیل سے ناپا، جس سے تصدیق ہوئی کہ ٹکراؤ کا راستہ کم سے کم ٹینجنشل آفسیٹ کے ساتھ ہے۔ گایا کے اضافی ڈیٹا نے اینڈرومیڈا اور M33 کے مدار کو بہتر بنایا، جس سے ملاقات کی جیومیٹری واضح ہوئی [7]۔ مستقبل کے خلائی ایسٹرو میٹری مشن ٹکراؤ کے وقت کی پیش گوئی کو مزید بہتر بنا سکتے ہیں۔
5.2 لوکل گروپ کی N-باڈی سیمولیشنز
ناسا کے گودارڈ اسپیس فلائٹ سینٹر اور دیگر کی طرف سے کی گئی سیمولیشنز ظاہر کرتی ہیں کہ تقریباً 4–5 ارب سال بعد پہلی ملاقات کے بعد، ملکی وے اور اینڈرومیڈا کئی بار ایک دوسرے کے قریب آ سکتے ہیں، اور آخرکار چند سو ملین سالوں میں ضم ہو کر ایک عظیم بیضوی نما نظام بنا سکتے ہیں۔ یہ ماڈلز M33 کے تعاملات، باقی ماندہ جزر و مد کے ملبے، اور ضم ہونے والے مراکز میں ممکنہ نیوکلیئر ستاروں کی تشکیل کے دھماکوں کو بھی ٹریک کرتے ہیں [8]۔
5.3 لوکل گروپ کے باہر کلسٹرز کا انجام
کائناتی تیز رفتاری کے ساتھ، مقامی سپرکلسٹرز ہم سے الگ ہو جاتے ہیں—دور دراز کلسٹرز ہمارے مشاہداتی افق سے باہر چلے جاتے ہیں دسوں ارب سالوں میں۔ بلند ریڈ شفٹ پر سپرنووا کے مشاہدات ظاہر کرتے ہیں کہ تاریک توانائی کائناتی توسیع پر غالب ہے، جس کا مطلب ہے کہ رفتار مسلسل بڑھ رہی ہے۔ لہٰذا، اگرچہ مقامی کہکشائیں ضم ہو جاتی ہیں، باقی کائناتی جال "جزیرہ کائناتوں" میں ٹوٹ جاتا ہے۔
6. ملکومیڈا کے بعد: حتمی کائناتی ادوار
6.1 کائنات کا زوال پذیر دور
جب ستاروں کی تشکیل رک جاتی ہے، کہکشائیں (یا ضم شدہ نظام) آہستہ آہستہ ایک "زوال پذیر دور" میں تبدیل ہو جائیں گی، جہاں ستاروں کے باقیات (سفید بونے، نیوٹران ستارے، بلیک ہولز) غالب ہوں گے۔ کبھی کبھار براؤن ڈورفز یا ستاروں کے باقیات کی تصادفی ٹکراؤ کم سطح کی ستارہ سازی یا روشنی کے جھلک پیدا کر سکتی ہے، لیکن اوسطاً کائنات نمایاں طور پر مدھم ہو جاتی ہے۔
6.2 ممکنہ بلیک ہول غلبہ
کافی وقت ملنے پر (سینکڑوں ارب سے کھربوں سال)، کششی ملاقاتیں ضم شدہ کہکشاں کے ہیلے سے بہت سے ستاروں کو نکال سکتی ہیں۔ اس دوران، SMBHs کہکشانی مراکز پر باقی رہتے ہیں۔ آخرکار، بلیک ہولز تنہا بڑے کششی ذرائع ہو سکتے ہیں اس ویران کائناتی وسعت میں۔ ہاکنگ ریڈی ایشن انتہائی طویل ادوار میں بلیک ہولز کو بخارات میں تبدیل کر سکتی ہے، حالانکہ یہ معمول کے فلکیاتی ادوار سے بہت آگے ہے [9, 10]۔
6.3 لوکل گروپ کی میراث
"تاریک دور" تک، ملکومیڈا ممکنہ طور پر ایک واحد، بڑے بیضوی ڈھانچے کے طور پر کھڑا ہوگا جس میں ملکی وے، اینڈرومیڈا، M33، اور بونے کہکشاؤں کے ستاروں کے باقیات شامل ہوں گے۔ اگر بیرونی کہکشائیں/کلسٹرز ہمارے افق سے باہر ہیں، تو مقامی طور پر صرف یہ ضم شدہ جزیرہ باقی رہے گا، جو آہستہ آہستہ کائناتی رات میں مدھم ہوتا جائے گا۔
7. نتائج
ملکی وے اور اینڈرومیڈا ایک ناگزیر راستے پر ہیں جو کائناتی اتحاد کی طرف لے جاتا ہے، ایک بڑا کہکشانی انضمام جو لوکل گروپ کے مرکز کو دوبارہ تشکیل دے گا۔ تقریباً 4–5 ارب سال میں، یہ دونوں اسپائرلز کشندی بگاڑ، ستارہ پھوٹنے، اور بلیک ہول کی فیولنگ کے رقص کا آغاز کریں گے، جو ایک واحد بڑے بیضوی میں بدل جائے گا—"ملکومیڈا"۔ چھوٹی کہکشائیں جیسے M33 بھی اس انضمام میں شامل ہو سکتی ہیں، جبکہ بونے کہکشائیں کشندی طور پر جذب یا ضم ہو جائیں گی۔
آگے مزید دور دیکھتے ہوئے، کائناتی تیز رفتاری اس باقیات کو دیگر ڈھانچوں سے الگ کر دیتی ہے، ایک ایسے دور کا آغاز کرتی ہے جسے کہکشانی تنہائی کہا جاتا ہے، جہاں ستاروں کی تشکیل آخرکار ختم ہو جاتی ہے۔ دسوں سے سینکڑوں ارب سالوں میں، آخری کائناتی مراحل سامنے آتے ہیں—ستارے مرتے ہیں، بلیک ہولز غالب آ جاتے ہیں، اور کبھی مالا مال کائناتی تانے بانے کی جگہ تاریکی اور ساکت مادے کا ایک وسیع میدان بن جاتا ہے۔ پھر بھی، اگلے کئی ارب سالوں تک، ہمارے کائنات کے کونے میں زندگی باقی رہتی ہے، جہاں قریب آتی ہوئی اینڈرومیڈا ٹکراؤ لوکل گروپ میں کہکشاؤں کی آخری شاندار آتشبازی پیش کرتا ہے۔
حوالہ جات اور مزید مطالعہ
- وان ڈر مارل، آر۔ پی۔، وغیرہ (2012). "M31 کی رفتار کا ویکٹر۔ III۔ مستقبل میں ملکی وے–M31–M33 کی مدار کی ترقی، انضمام، اور سورج کی تقدیر۔" دی ایسٹروفزیکل جرنل, 753, 9.
- وان ڈر مارل، آر۔ پی۔، & گوہاتھاکرتا، پی۔ (2008). "M31 کی عرضی رفتار اور سیٹلائٹ کائنیماٹکس سے لوکل گروپ کا ماس۔" دی ایسٹروفزیکل جرنل, 678, 187–199.
- کاکس، ٹی۔ جے۔، & لوب، اے۔ (2008). "ملکی وے اور اینڈرومیڈا کے درمیان تصادم۔" مانتھلی نوٹس آف دی رائل ایسٹرو نومیکل سوسائٹی, 386, 461–474.
- ہاپکنز، پی۔ ایف۔، وغیرہ (2008). "ستاروں کے دھماکوں، کوئسارس، اور سفیروئڈز کی اصل کا ایک متحد، مرجر سے چلنے والا ماڈل۔" دی ایسٹروفزیکل جرنل سپلیمنٹ سیریز, 175, 356–389.
- سیکمین، آئی۔-جے۔، & بوٹھروئڈ، اے۔ آئی۔ (2003). "ہمارا سورج۔ III۔ موجودہ اور مستقبل۔" دی ایسٹروفزیکل جرنل, 583, 1024–1039.
- ریس، اے۔ جی۔، وغیرہ (1998). "سپرنوا سے مشاہداتی شواہد برائے تیز ہوتی ہوئی کائنات اور ایک کاسمولوجیکل کانسٹینٹ۔" دی ایسٹرو نومیکل جرنل, 116, 1009–1038.
- گائیا کولیبریشن (2018). "گائیا ڈیٹا ریلیز 2۔ مشاہداتی ہرٹزسپروگ–رسل ڈایاگرامز۔" ایسٹرو نومی اینڈ ایسٹروفزکس, 616, A1.
- کالیوایلیل، این۔، وغیرہ (2013). "تیسری دور کی میگلنک کلاؤڈ کی مناسب حرکات۔ III۔ میگلنک کلاؤڈز کی حرکیاتی تاریخ اور میگلنک اسٹریم کی تقدیر۔" دی ایسٹروفزیکل جرنل, 764, 161.
- ایڈمز، ایف۔ سی۔، & لافلن، جی۔ (1997). "ایک مرتضیٰ کائنات: فلکیاتی اجسام کی طویل مدتی تقدیر اور ارتقاء۔" ریویوز آف ماڈرن فزکس, 69, 337–372.
- ہاکنگ، ایس۔ ڈبلیو۔ (1975). "بلیک ہولز کے ذریعے ذرات کی تخلیق۔" کمیونیکیشنز ان میتھمیٹیکل فزکس, 43, 199–220.
- ڈارک میٹر ہیلو: کہکشانی بنیادیں
- ہبل کی کہکشاں درجہ بندی: سپائرل، بیضوی، غیر منظم
- تصادم اور انضمام: کہکشانی نمو کے محرکات
- کہکشاں کلسٹرز اور سپرکلسٹرز
- سپائرل بازو اور بارڈ کہکشائیں
- بیضوی کہکشائیں: تشکیل اور خصوصیات
- غیر منظم کہکشائیں: افراتفری اور اسٹار برسٹ
- ارتقائی راستے: سیکولر بمقابلہ مرجر سے چلنے والے
- فعال کہکشانی نیوکلئی اور کوئسارس
- کہکشانی مستقبل: ملکومیڈا اور اس سے آگے