Një astronom nga Universiteti i Hawaiʻit në Hilo po përdor të dhëna nga teleskopi Canada–France–Hawaiʻi (CFHT), i vendosur në Maunakea, për të rindërtuar një përplasje kozmike mes dy galaktikave që ka ndodhur shumë ngadalë gjatë qindra milionë viteve. Studimi i ri, i udhëhequr nga profesori R. Pierre Martin dhe një ekip ndërkombëtar studiuesish, përfshirë doktoranten Camille Poitras nga Université Laval në Kanada, analizon zhvillimin në kohë të dy galaktikave spirale NGC 2207 dhe IC 2163 duke simuluar të kaluarën, të tashmen dhe të ardhmen e tyre.
Një element thelbësor në këtë kërkim është instrumenti unik SITELLE, i cili mundëson kapjen e imazheve shumë të detajuara të të gjithë galaktikës në një vëzhgim të vetëm. Kjo teknologji u jep shkencëtarëve mundësinë të studiojnë me saktësi të lartë strukturën dhe përbërjen e galaktikave, duke parë se si ndryshojnë ato gjatë ndërveprimit.
Përplasja mes këtyre dy galaktikave ka filluar rreth 440 milionë vite më parë. Që nga ajo kohë, ato janë përplasur, janë larguar dhe janë ribashkuar disa herë, duke kaluar nëpër një proces të gjatë dhe kompleks evolucionar. Në të ardhmen, pritet që ato të bashkohen plotësisht në një galaktikë të vetme, ku format e tyre origjinale nuk do të dallohen më.
Për të kuptuar këtë proces, studiuesit kanë zhvilluar qindra simulime kompjuterike që mbulojnë më shumë se 600 milionë vite evolucion. Këto simulime ndjekin lëvizjen e gazit, formimin e yjeve, shpërthimet e supernovave dhe ndryshimet kimike që ndodhin gjatë përplasjes. Rezultatet tregojnë se ndërveprime të tilla përziejnë elementet kimike, nxisin lindjen e yjeve të rinj dhe ndikojnë në krijimin e sistemeve planetare.
Ky studim është i rëndësishëm edhe për të kuptuar historinë e galaktikës sonë, Rrugës së Qumështit, e cila gjithashtu ka kaluar ndërveprime të ngjashme në të kaluarën. Një prej këtyre ndërveprimeve besohet se mund të ketë kontribuar në formimin e Diellit rreth 5 miliardë vite më parë.
Profesori Martin thekson se një pjesë shumë e madhe e punës është realizuar nga Camille Poitras, e cila e nisi këtë projekt që në nivelin universitar. Ky fakt tregon rëndësinë e përfshirjes së hershme të studentëve në kërkime shkencore. Në Universitetin e Hawaiʻit në Hilo, studentët kanë mundësi të punojnë drejtpërdrejt me teleskopë dhe të marrin pjesë në projekte reale kërkimore, duke fituar përvojë praktike që në fillim të studimeve të tyre.Ky studim përqendrohet në rindërtimin e një ndërveprimi shumë kompleks dhe afatgjatë mes dy galaktikave spirale, NGC 2207 dhe IC 2163, duke përdorur të dhëna të avancuara vëzhgimi dhe simulime numerike të sofistikuara. Astronomët kanë shfrytëzuar teleskopin Canada–France–Hawaiʻi (CFHT) në Maunakea, i cili është i pajisur me instrumentin SITELLE, një spektrograf me fushë të gjerë që lejon analizimin e dritës në shumë gjatësi valore për çdo pikë të galaktikës. Kjo do të thotë se studiuesit nuk marrin vetëm imazhe, por edhe informacion të detajuar mbi përbërjen kimike, shpejtësinë dhe lëvizjen e gazit dhe yjeve në të gjithë strukturën galaktike.
Në vend që të vëzhgojnë vetëm një moment të vetëm në kohë, studiuesit kanë ndërtuar një model dinamik të evolucionit të sistemit, duke simuluar rreth 600 milionë vite histori. Për këtë qëllim janë përdorur qindra simulime kompjuterike që ndryshojnë parametrat fillestarë, si masa e galaktikave, shpejtësia relative, këndi i përplasjes dhe shpërndarja e gazit. Duke krahasuar rezultatet e simulimeve me të dhënat reale të marra nga teleskopi, ata kanë arritur të përcaktojnë skenarin më të mundshëm të evolucionit të këtij sistemi.
Sipas rezultateve, ndërveprimi filloi rreth 440 milionë vite më parë, kur dy galaktikat u afruan mjaftueshëm që forcat gravitacionale të fillonin të deformonin strukturat e tyre. Këto forca shkaktuan shtrirje të krahëve spiralë, formimin e strukturave të zgjatura dhe zhvendosjen e sasive të mëdha të gazit ndër-yjor. Në fazat pasuese, galaktikat nuk u bashkuan menjëherë, por kaluan disa ndërveprime të përsëritura, duke u afruar dhe larguar në një lloj “vallëzimi gravitacional”.
Një nga aspektet më të rëndësishme të këtij procesi është ndikimi në gazin ndër-yjor. Kur galaktikat përplasen ose kalojnë pranë njëra-tjetrës, gazi kompresohet në disa rajone, duke krijuar kushte ideale për formimin e yjeve të rinj. Kjo çon në shpërthime të forta të formimit yjor, të njohura si “starbursts”. Në të njëjtën kohë, disa nga këta yje masivë përfundojnë jetën e tyre si supernova, duke shpërndarë elemente të rënda në hapësirë dhe duke pasuruar kimikisht mjedisin galaktik.
Simulimet gjithashtu tregojnë se këto procese ndikojnë drejtpërdrejt në evolucionin kimik të galaktikave. Elementet e krijuara në yje dhe të shpërndara nga supernovat përzihen në të gjithë sistemin përmes rrjedhjeve të gazit, duke krijuar një shpërndarje më homogjene të materies. Ky proces është thelbësor për formimin e gjeneratave të reja të yjeve dhe potencialisht të sistemeve planetare, pasi elementet e rënda si karboni, oksigjeni dhe hekuri janë të domosdoshëm për krijimin e planetëve shkëmborë dhe, në raste të caktuara, për jetën.
Një tjetër aspekt i rëndësishëm është ndryshimi strukturor i galaktikave. Gjatë ndërveprimit, format e rregullta spirale deformohen gradualisht dhe mund të shndërrohen në struktura më të çrregullta. Në fazën finale, kur bashkimi përfundon, pritet që sistemi të shndërrohet në një galaktikë të vetme me një morfologji krejtësisht të re, shpesh më pak e organizuar se galaktikat spirale fillestare.
Ky lloj studimi ka implikime më të gjera për astrofizikën, sepse ndërveprimet galaktike konsiderohen si një mekanizëm kryesor në evolucionin e universit. Edhe Rruga e Qumështit ka kaluar përplasje të ngjashme në të kaluarën dhe pritet të përplaset me galaktikën Andromeda në disa miliardë vite. Për më tepër, ka indikacione se një ndërveprim i hershëm galaktik mund të ketë ndikuar në kushtet që çuan në formimin e Diellit tonë rreth 5 miliardë vite më parë.
Studimi gjithashtu thekson rëndësinë e metodave ndërdisiplinore, duke kombinuar vëzhgimet teleskopike me modelimin numerik dhe analizën spektroskopike. Kontributi i Camille Poitras është veçanërisht i rëndësishëm, pasi ajo realizoi pjesën më të madhe të analizës si studente, duke treguar se kërkimi shkencor i nivelit të lartë mund të fillojë që në fazat e hershme të edukimit akademik.
Në përfundim, ky hulumtim ofron një pamje të detajuar dhe dinamike të mënyrës se si galaktikat ndërveprojnë dhe transformohen me kalimin e kohës, duke ndihmuar në kuptimin më të thellë të proceseve që formësojnë strukturën dhe evolucionin e universit.
Në thelb, ky studim tregon se përplasjet mes galaktikave janë procese të gjata dhe transformuese që ndryshojnë strukturën e universit, krijojnë kushte për lindjen e yjeve dhe planetëve dhe ndihmojnë shkencëtarët të kuptojnë më mirë evolucionin e kozmosit.
