Galaksi tidak keluar dari jalurnya - untuk melihat bagaimana tabrakan terjadi, kita harus kembali ke formasi galaksi sejak dini.
Jadi, Big Bang terjadi. Ruang mulai berkembang - secara dramatis dan sangat luas. Itu ruang itu sendiri berkembang, bukan galaksi bergerak di dalam ruang, by the way - jarak itu sendiri berubah. (Itulah sebabnya itu disebut ekspansi "metrik", metrik menjadi istilah untuk pengukuran jarak, dan juga mengapa kosmolog mengatakan Big Bang terjadi "di mana-mana").
Pada sepersekian detik, ekspansi besar berakhir. Ruang terus berkembang, tetapi pada tingkat yang jauh lebih lambat. Yang terakhir dari gaya-gaya fundamental pecah, dan kosmos dibiarkan sebagai campuran padat yang sangat panas, begitu panas sehingga bahkan partikel-partikel dasar seperti proton, neutron, dan elektron belum dapat ada - walaupun quark bisa.
Tetapi ada beberapa hal yang sangat halus terjadi. Meskipun ekspansi meninggalkan kita dengan alam semesta yang sangat seragam dan homogen, kepadatannya sedikit berbeda di setiap tempat. Ketika segalanya mendingin, dan partikel-partikel mulai mengembun (dan memusnahkan, dan hal-hal lainnya), alam semesta dibiarkan dengan apa yang oleh para kosmolog disebut gelombang akustik - pada dasarnya gelombang berdiri. Dan jika Anda pernah melihat video nampan pasir yang bergetar , Anda akan tahu bahwa satu efeknya adalah ia meninggalkan beberapa tempat dengan lebih banyak pasir, beberapa dengan lebih sedikit, karena pola interferensi. Jadi alam semesta kita berakhir, saat mengembang, dengan beberapa daerah lebih padat, beberapa kurang padat.
Efek kedua ikut bermain. Anda akan tahu (atau pernah mendengar) materi gelap. Kita tidak tahu terbuat dari apa, tapi kita tahu itu ada (galaksi tidak dapat terbentuk tanpanya, mereka akan terbang terpisah atau membutuhkan waktu lebih lama dari usia alam semesta untuk terbentuk), dan kita tahu banyak tentang bagaimana berperilaku - kekuatan apa yang ditanggapinya, dan apa yang tidak dipaksa. Berinteraksi melalui gravitasi - ya, sangat lemah. Berinteraksi melalui gaya elektromagnetik - tidak, tidak sama sekali. Yang terakhir ini sangat penting.
Ketika materi "biasa" runtuh, itu memanas. Begitulah cara kita mendapatkan bintang, misalnya. Radiasi yang dilepaskan selama keruntuhan juga bertindak sebagai semacam tekanan, menentang keruntuhan, memperlambatnya. Itu sebabnya bintang seperti matahari kita stabil untuk waktu yang lama. Materi gelap tidak berinteraksi secara elektromagnetik (sejauh yang kita tahu) sehingga tidak dapat mengalami atau menciptakan radiasi elektromagnetik. Jadi ketika itu runtuh, itu tidak menjadi panas, itu tidak melepaskan radiasi ... Saya pikir Anda bisa melihat ke mana arahnya. Tidak ada radiasi yang dilepaskan saat runtuh untuk menahan keruntuhan lebih lanjut, sehingga ia bisa runtuh lebih cepat dari materi biasa . Selain itu, karenatidak bisa melepaskan radiasi, juga tidak bisa membuang energi yang harus dihilangkan untuk memungkinkan benda padat terbentuk. Jadi itu berakhir dengan cepat runtuh menjadi "lingkaran cahaya" kabur, tetapi kemudian tidak bisa runtuh lebih banyak. Dan tidak mengherankan, ia runtuh di tempat-tempat di mana alam semesta fraksional lebih padat. Jadi Anda mendapatkan apa yang oleh para ahli kosmologi disebut "filamen" dan "lingkaran cahaya" materi gelap, sedikit seperti spons atau keju swiss, dengan "rongga" komparatif yang memisahkannya. Materi biasa lebih kuat tertarik pada filamen dan lingkaran cahaya materi gelap yang sudah ada. Itu runtuh ke arah mereka. Gravitasi diri dari materi biasa ditingkatkan oleh gravitasi karena konsentrasi materi gelap di sana - dan materi biasa dapat kehilangan energi oleh radiasi, sehingga ia runtuh lebih dari materi gelap, untuk membentuk galaksi dan isinya yang dapat kita lihat hari ini.
Gravitasi dapat melakukan ini, karena ekspansi alam semesta sekarang telah melambat begitu banyak dari "masa kejayaannya", sehingga gravitasi dapat menarik beberapa materi bersama - sama di dalam ruang lebih cepat daripada ekspansi yang dapat menambah ruang di antara mereka . Dari jarak kosmik, gravitasi jauh lebih lemah, dan ekspansi mendominasi, sehingga cluster dan superkluster masih bergerak terpisah, tetapi di dalam cluster, galaksi dan kelompok galaksi dipercepat oleh gravitasi sehingga mereka sebagian besar tetap berada dalam kelompok dan kluster, dan bergerak di sekitar atau mengorbit di dalamnya.
Jadi kita berakhir dengan alam semesta yang, pada skala kosmis, kita melihat ekspansi "menang" karena gravitasi lemah, jadi kita melihat superkluster bergerak terpisah. Tetapi di dalam gugus dan kelompok galaksi, kita melihat gravitasi "menang" karena lebih kuat pada jarak yang lebih kecil, sehingga gugus dan entitas yang terikat secara gravitasi seperti galaksi tetap bersama.
Apa artinya ini, adalah bahwa galaksi dan kelompok galaksi terikat oleh gravitasi lebih dari mereka dipisahkan oleh ekspansi. Jadi mereka tetap bergerak dalam kelompok dan kelompok mereka, meskipun ada perluasan universal. Dan, kadang-kadang, karena gerakan 3 atau lebih benda terpisah di bawah gravitasi adalah kacau (dan cluster dapat mengandung miliaran atau triliunan galaksi), seluruh galaksi akan dikeluarkan, bertabrakan, atau melakukan apa pun yang dilakukan galaksi. Dan begitulah yang terjadi.
(Meskipun Anda tidak bertanya, itu adalah pertanyaan alami untuk bertanya-tanya apa yang terjadi selanjutnya. Kami percaya bahwa laju ekspansi perlahan-lahan meningkat. Itu berarti bahwa di masa depan yang jauh (puluhan dan ratusan miliar tahun), galaksi akan harus lebih dekat bersama, agar gravitasi mendominasi ekspansi. Jadi kluster yang stabil sekarang, mungkin pecah di masa depan yang jauh. Jika ekspansi cukup cepat maka bahkan benda yang lebih kecil pada akhirnya dapat pecah, mungkin galaksi itu sendiri, atau bahkan bintang dan atom Tapi itu sesuatu yang tidak ada yang tahu.)