In ongeveer vier miljard jaar de Melkweg zal niet meer zijn.

Inderdaad, ons thuisstelsel is op koers om te botsen en te verenigen met het Andromedastelsel, op dit moment zo'n twee miljoen lichtjaar van ons vandaan.

Natuurlijk, we merken niet dat de twee sterrenstelsels dichter bij elkaar komen.

"Naar het menselijk perspectief, onze melkweg lijkt niet te veranderen, " zegt astrofysicus Hai Fu van de Universiteit van Iowa, "maar in de geschiedenis van het universum, het verandert de hele tijd."

Sterrenstelsels zijn gedurende het grootste deel van de 13 miljardjarige geschiedenis van het universum samengesmolten, en wetenschappers observeren deze fusies al een tijdje. Wat ze niet helemaal begrijpen, is hoe fusies tot stand komen.

Fu, een assistent-professor in natuurkunde en sterrenkunde, heeft tot doel het fenomeen te verduidelijken door superzware zwarte gaten (met een massa van ongeveer een miljard zonnen) te observeren, die zich in het centrum van de meeste sterrenstelsels bevinden. Astrofysici geloven dat grote sterrenstelsels groeien door kleinere te verslinden. In dergelijke gevallen, de zwarte gaten van beide zullen naar verwachting om elkaar heen draaien en uiteindelijk samensmelten. Fu en zijn team wonnen een driejarige, $ 405, 011-beurs van de National Science Foundation om deze hemelse gebeurtenissen te vinden en te karakteriseren.

"Wat we proberen te zien, zijn de late stadia van samensmeltende sterrenstelsels, wanneer twee sterrenstelsels zo dicht bij elkaar staan, ontketenen ze getijdenkrachten van energie, een beetje zoals de pulserende getijdekrachten die worden veroorzaakt wanneer de zon en de maan op één lijn staan ​​met de aarde, maar veel, veel intenser, " hij zegt.

Fu zal een groot deel van de nachtelijke hemel scannen - stel je voor dat de maan met 1 vermenigvuldigd is. 200 over de hemel en je zult een idee hebben van de grootte - om bewijs te vinden van de aanwas van zwarte gaten, of massabijeenkomst.

"Paren sterrenstelsels met oplopende zwarte gaten zijn zeldzaam en moeilijk te vinden, "Fu zegt, "en daarom hebben we zo'n groot gebied nodig om te onderzoeken."

Zwarte gaten groeien niet altijd aan. Maar degenen die lijken op iemand die eetbuien heeft. Aangroeiende zwarte gaten absorberen hongerig materiaal om hen heen. Langzaam, terwijl ze steeds meer kosmisch voedsel eten, ze trekken hun gastheerstelsels dichter bij elkaar.

"Ze zijn niet meer op dieet, ' zegt Fu.

Al dat eten ontketent een stortvloed van energie, intense uitbarstingen van licht, quasars genaamd, die zo helder zijn dat ze de sterrenstelsels zelf bijna verduisteren. Die quasars moeten gemakkelijk te observeren zijn, zelfs op grote afstanden, maar het grootste deel van het licht dat ze voortbrengen, wordt in feite gedoofd door het stof dat tijdens de samensmeltingsactiviteit wordt opgeworpen.

Dankbaar, superzware zwarte gaten zenden ook radiogolven uit, en die emissies "komen te hulp omdat ze niet worden gedoofd door het stof, ' zegt Fu.

Fu en zijn team zullen radio-emissiekaarten onderzoeken die zijn vastgelegd door de Very Large Array, een van 's werelds belangrijkste astronomische radio-observatoria, gevestigd in New Mexico en beheerd door het National Radio Astronomy Observatory, een NSF-faciliteit. De groep zal zijn bevindingen bevestigen door middel van optische waarnemingen in het W.M. Keck-observatorium, gelegen op Mauna Kea, een slapende vulkaan op Hawaï.

De NSF-beurs zal ook de door studenten geleide bouw van een "augmented reality-sandbox" financieren om de invloed van de zwaartekracht in het universum aan te tonen, zoals op de banen van planeten, de accretieschijf rond een zwart gat of neutronenster, en de complexe banen van sterren in elliptisch gevormde sterrenstelsels.

Negen studenten zijn tot nu toe bij het project betrokken; ze verdeelden zich in teams om de softwareprogrammering te schrijven, bouw de zandbak (met echt zand), en maak een app voor Android-tablets.

De sandbox wordt gebruikt in sterrenkundelessen, natuurkundedemonstraties voor K-12-studenten in het grotere gebied van Iowa City, en tentoonstellingen in het UI Museum of Natural History en het UI Mobile Museum.

De sandbox zal naar verwachting aan het einde van het voorjaarssemester 2017 gereed zijn.

"Het is best indrukwekkend, ', zegt Fu. 'De studenten houden misschien niet per se van examens, maar ze werken heel goed in teams."