मिल्की वे की एंड्रोमेडा से मुलाकात

हमारी आकाशगंगा और उसकी विशाल पड़ोसी अरबों वर्षों में कैसे मिलकर एक बन सकती हैं

कदम-दर-कदम

दो विशाल पड़ोसी

एंड्रोमेडा वह सबसे दूर की चीज़ है जिसे ज़्यादातर लोग नंगी आँखों से देख सकते हैं: अँधेरी रात में यह एंड्रोमेडा तारामंडल में एक धुंधले धब्बे जैसी दिखती है। हम जो प्रकाश देखते हैं, वह लगभग 25 लाख वर्ष पहले उससे चला था। यह पूर्णिमा के चाँद से छह गुना चौड़ी है, हालाँकि आँख को इसका केवल चमकीला केंद्र दिखता है।

दोनों सर्पिल आकाशगंगाएँ हैं: एक चमकीले उभार के चारों ओर घूमती तारों और गैस की सपाट चकतियाँ, जो कहीं बड़े डार्क मैटर के प्रभामंडल में लिपटी हैं। उस डार्क मैटर समेत हर एक का भार लगभग दस खरब सूर्यों जितना है। यहाँ सूर्य को चिह्नित किया गया है, जो हमारी आकाशगंगा के केंद्र से लगभग 26,000 प्रकाश-वर्ष दूर है।

पृथ्वी से मापा गया

एंड्रोमेडा का प्रकाश नीले की ओर खिसका हुआ है: वह 301 किमी/से से हमारी ओर आ रही है। इसका ज़्यादातर हिस्सा हमारी आकाशगंगा के चारों ओर सूर्य की अपनी गति के कारण है; हमारी आकाशगंगा के केंद्र की ओर एंड्रोमेडा लगभग 115 किमी/से से पास आ रही है।

हमारी दृष्टि-रेखा के साथ की गति किसी आकाशगंगा के प्रकाश के खिसकाव से आसानी से मापी जाती है। आकाश के आर-पार की गति नहीं: एंड्रोमेडा की दूरी पर 100 किमी/से की बगल की गति भी उसे एक सदी में एक डिग्री के दस लाखवें हिस्से से भी कम खिसकाती है। हबल और फिर गाया अंतरिक्ष दूरबीन ने वर्षों तक उसके तारों को कहीं दूर की आकाशगंगाओं के सामने देखकर यह खिसकाव मापा।

यही बगल की गति सब कुछ तय करती है। यदि यह शून्य होती, तो दोनों आकाशगंगाएँ सीधे एक-दूसरे में गिरतीं। यह छोटी है पर शून्य नहीं, और अभी ठीक-ठीक ज्ञात नहीं, इसलिए कोई पक्का नहीं कह सकता कि वे कितने पास से गुज़रेंगी। यह एंड्रोमेडा वैसी है जैसी हमें दिखती है, उसकी चकती हमारी ओर तीखी झुकी हुई।

सिक्का उछाल

ये दर्जनों भविष्य हैं जिनकी माप अनुमति देते हैं, हर एक अगले 10 अरब वर्षों में एंड्रोमेडा का पथ है। लगभग आधे में दोनों आकाशगंगाएँ विलीन हो जाती हैं; बाकी में वे दूर से गुज़र जाती हैं और फिर कभी नहीं मिलतीं।

2025 में खगोलविदों ने स्थानीय समूह के अगले 10 अरब वर्षों को हज़ारों सिमुलेशनों में देखा, हर एक मापों की त्रुटियों के भीतर अलग-अलग मानों से शुरू हुआ: आकाशगंगाओं के द्रव्यमान, दूरियाँ और गतियाँ। मिल्की वे और एंड्रोमेडा उस समय के भीतर उनमें से केवल लगभग आधे में विलीन हुईं, ज़्यादातर अब से लगभग 7.6 अरब वर्ष बाद।

दो सबसे बड़े साथी भी मायने रखते हैं। एंड्रोमेडा में गिरती त्रिकोण आकाशगंगा विलय को अधिक संभव बनाती है; बड़ा मैगेलैनिक बादल, जिसकी कक्षा उनकी कक्षा को समकोण पर काटती है, उसे कम संभव बनाता है। कहानी एक ऐसे भविष्य का अनुसरण करती है जिसमें वे विलीन होती हैं। बेहतर माप, ख़ासकर एंड्रोमेडा की बगल की गति के, बताएँगे कि कौन-सा सही है।

एक छोटी आकाशगंगा गिरती है

बड़ा मैगेलैनिक बादल 1,60,000 प्रकाश-वर्ष दूर है और दक्षिणी गोलार्ध से नंगी आँखों से आसानी से दिखता है। अपने डार्क मैटर समेत उसका द्रव्यमान मिल्की वे के दसवें हिस्से से अधिक है। हमारी आकाशगंगा के प्रभामंडल से गुज़रते हुए वह अपने पीछे डार्क मैटर की एक लकीर इकट्ठा करता है जो उसे पीछे खींचती है: यह गतिक घर्षण है, वही ब्रेक जो एंड्रोमेडा को भी खींच लाएगा।

गिरते हुए ज्वारीय बल उसे चीर देते हैं, और उसके तारे अंततः मिल्की वे में बिखर जाते हैं, जैसे उससे पहले निगली गई कई छोटी आकाशगंगाओं के तारे पहले से बिखरे हैं। वह कैसे चिरता है, यह यहाँ चित्रित है: इसे विस्तार से केवल वे सिमुलेशन दिखा सकते हैं जो हर तारे के हर दूसरे तारे पर खिंचाव का हिसाब रखते हैं।

एंड्रोमेडा की साथी

त्रिकोण आकाशगंगा स्थानीय समूह की तीसरी सबसे बड़ी आकाशगंगा है, मिल्की वे की आधी चौड़ाई से कुछ बड़ी एक सर्पिल, हमसे 28 लाख प्रकाश-वर्ष दूर। एंड्रोमेडा की तरह, बहुत अँधेरे आकाश में इसे नंगी आँखों से मुश्किल से देखा जा सकता है। लगता है कि यह पहली बार एंड्रोमेडा की ओर गिर रही है।

इसका खिंचाव हमारे अपने भविष्य के लिए भी मायने रखता है। एंड्रोमेडा में गिरते हुए यह उसे बगल की ओर खींचती है, और अध्ययन के सिमुलेशनों में इससे मिल्की वे के साथ विलय अधिक संभव हुआ। यहाँ भी, इसके तारे कैसे चिरकर एंड्रोमेडा में बिखरते हैं, यह चित्रित है।

पास आते हुए

समय तेज़ किया गया: अरबों वर्षों तक दोनों आकाशगंगाएँ एक-दूसरे के गुरुत्व से खिंचकर लगातार तेज़ी से एक-दूसरे की ओर गिरती हैं। हमारे रात के आकाश में एंड्रोमेडा बड़ी होती जाती है।

उन्हें खींचने वाली चीज़ का ज़्यादातर हिस्सा डार्क मैटर है: हर आकाशगंगा का डार्क मैटर प्रभामंडल उसके तारों से कई गुना भारी है और लाखों प्रकाश-वर्ष तक फैला है। जब प्रभामंडल एक-दूसरे पर चढ़ते हैं, तो वे एक-दूसरे को रोकते हैं, और यही आकाशगंगाओं को विलय के लिए पर्याप्त धीमा करता है।

पृथ्वी से एंड्रोमेडा बड़ी और चमकीली होती जाती, जब तक आकाश का बड़ा हिस्सा न भर देती, उसकी चकती वैसी ही झुकी हुई जैसी आज दिखती है। पर तब तक सूर्य बदल चुका होगा: लगभग पाँच अरब वर्ष बाद वह फूलकर लाल दानव बनने लगता है।

पहला पार

हर आकाशगंगा दूसरी के पास वाले हिस्से को दूर वाले हिस्से से ज़्यादा खींचती है, और उसे खींचकर लंबा कर देती है। कोई चकती कितनी चिरती है, यह उसके घूमने पर निर्भर है: एंड्रोमेडा की चकती उनकी कक्षा की दिशा में ही घूमती है, इसलिए उसके बाहरी तारे साथ खिंचकर बाहर उछल जाते हैं, जबकि उलटी दिशा में घूमती मिल्की वे की चकती बेहतर टिकी रहती है।

आकाशगंगाएँ एक-दूसरे के डार्क मैटर प्रभामंडलों से गुज़रती हैं, जो उन्हें रोकते हैं और उनकी गति छीनते हैं। उनके तारे लगभग कभी नहीं टकराते: वे इतने दूर-दूर हैं कि दो पूरी आकाशगंगाएँ एक-दूसरे पर चढ़ जाएँ तब भी दो तारों की टक्कर बेहद दुर्लभ है।

दूर, और फिर वापस

डार्क मैटर के ब्रेक के बिना वे फिर बहुत दूर जा सकती थीं। उसके साथ हर पार उनकी कक्षा की और ऊर्जा छीन लेता है, इसलिए अगला पार जल्दी और पास आता है। अध्ययन के सिमुलेशनों में ज़्यादातर विलय दूसरे पार में हुए।

इस बीच हिली हुई चकतियाँ थोड़ी शांत होती हैं, पर पहले पार में उछले तारे बाहर की ओर बहते रहते हैं और दोनों आकाशगंगाओं के चारों ओर धुंधली धाराएँ और खोल बनाते हैं, जैसे खगोलविद किसी दूसरी से मिल चुकी कई आकाशगंगाओं के चारों ओर देखते हैं।

विलय

आकाशगंगाओं के विलय के दौरान हर तारे पर खिंचाव तेज़ी से बदलता है और उनके व्यवस्थित चक्करों को हर दिशा में फंदों में बदल देता है। गैस के बादल टकराते हैं और नए तारों का विस्फोट शुरू कर सकते हैं, और केंद्र में गिरती गैस ब्लैक होलों को भोजन दे सकती है, जो समय के साथ साथ डूबकर विलीन भी हो जाते हैं।

मिल्की वे का ब्लैक होल, सैजिटेरियस A*, लगभग चालीस लाख सूर्यों जितना भारी है और एंड्रोमेडा का लगभग दस करोड़। विलय का अंत कैसे होता है, यह यहाँ पूर्ण सिमुलेशनों के आधार पर चित्रित है, क्योंकि यहाँ दिखाए तारे एक-दूसरे को नहीं खींचते।

एक आकाशगंगा

कुछ करोड़ वर्ष बाद दोनों पुराने तारों की एक गोल आकाशगंगा बन चुकी हैं, जिसमें सर्पिल भुजाएँ नहीं हैं: एक दीर्घवृत्ताकार आकाशगंगा, जिसे कभी-कभी मिल्कोमेडा कहा जाता है।

दीर्घवृत्ताकार आकाशगंगाएँ हमें दिखने वाली सबसे बड़ी आकाशगंगाओं में आम हैं, और माना जाता है कि उनमें से कई ऐसे ही विलयों से बनीं। गैस कम बचने से बहुत कम नए तारे जन्म लेते हैं, और अरबों वर्षों में उसके चमकीले नीले तारे मरने के साथ आकाशगंगा का प्रकाश लाल होता जाता है।

बड़ा मैगेलैनिक बादल और त्रिकोण आकाशगंगा उसका हिस्सा हैं, और स्थानीय समूह की कई छोटी आकाशगंगाएँ भी उनके पीछे आ सकती हैं। तब तक समूह के बाहर की आकाशगंगाएँ ब्रह्मांड के फैलाव के साथ और दूर जा चुकी होंगी।

सूर्य कहाँ पहुँचता है

लगभग हर तारे की तरह सूर्य भी विलय से बच जाता है। इस भविष्य में वह नई आकाशगंगा के केंद्र से, आज हमारी आकाशगंगा के केंद्र से जितना दूर है, उससे ज़्यादा दूर पहुँचता है।

विलय के सिमुलेशन इस पर सहमत हैं कि सूर्य संभवतः और बाहर पहुँच जाएगा, हालाँकि ठीक कहाँ, यह बताना असंभव है। पास के तारे इतने पास नहीं आएँगे कि ग्रहों को विचलित करें: आकाशगंगाओं के विलय के दौरान भी तारे एक-दूसरे से खरबों किलोमीटर दूर रहते हैं।

तब तक सूर्य वह तारा नहीं रहेगा जो आज है। लगभग 7.6 अरब वर्ष बाद वह लाल दानव के रूप में अपने सबसे बड़े आकार में पहुँचता है, फिर अपनी बाहरी परतें छोड़कर श्वेत वामन बन जाता है, पृथ्वी के आकार का एक मद्धिम अंगारा, जो नई आकाशगंगा में घूमता रहता है।