Столкновение Андромеды и Млечного Пути
Столкновение Андромеды и Млечного Пути — это галактическое столкновение, которое , по прогнозам, произойдет примерно через 4,5 миллиарда лет между двумя крупнейшими галактиками Местной группы — Млечным Путем (который содержит Солнечную систему и Землю ) и Галактикой Андромеды . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Звезды, участвующие в проекте, расположены достаточно далеко друг от друга, поэтому маловероятно, что какая-либо из них столкнется по отдельности. [ 6 ] хотя некоторые звезды будут выброшены. [ 7 ] [ самостоятельный источник ]
Уверенность
[ редактировать ]
Галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 110 километров в секунду (68,4 миль/с). [ 2 ] [ 8 ] как указано синим смещением . Однако боковую скорость (измеренную как собственное движение ) очень сложно измерить с достаточной точностью, чтобы сделать разумные выводы. До 2012 года не было известно, произойдет ли возможное столкновение или нет. [ 9 ] Затем исследователи использовали космический телескоп «Хаббл» для измерения положения звезд Андромеды в 2002 и 2010 годах относительно сотен далеких фоновых галактик. Усредняя данные по тысячам звезд, они смогли получить среднее собственное движение с субпиксельной точностью. Был сделан вывод, что Андромеда движется по небу на юго-восток со скоростью менее 0,1 угловой секунды в год, что соответствует скорости относительно Солнца менее 200 км/с в направлении на юг и на восток. Принимая во внимание также движение Солнца, было обнаружено, что тангенциальная или боковая скорость Андромеды относительно Млечного Пути намного меньше скорости сближения (что соответствует нулю, учитывая неопределенность), и поэтому она в конечном итоге сольется с Млечным Путем примерно через 5 миллиардов лет. [ 1 ] [ 10 ] [ 2 ]
Такие столкновения относительно распространены, учитывая долгую продолжительность жизни галактик. Считается, что Андромеда в прошлом столкнулась как минимум с еще одной галактикой. [ 11 ] и несколько карликовых галактик, таких как Sgr dSph, в настоящее время сталкиваются с Млечным Путем и сливаются с ним.
Исследования также предполагают, что M33, Галактика Треугольника — третья по величине и третья по яркости галактика Местной группы — также примет участие в столкновении. Его наиболее вероятная судьба — в конечном итоге вращаться вокруг остатка слившихся галактик Млечного Пути и Андромеды и, наконец, слиться с ним в еще более отдаленном будущем. Однако нельзя исключать столкновение с Млечным Путем до его столкновения с Галактикой Андромеды или выброс из Местной группы. [ 9 ]
Звездные столкновения
[ редактировать ]В то время как в Галактике Андромеды содержится около 1 триллиона (10 12 ) звезд и Млечного Пути содержит около 300 миллиардов (3 × 10 11 ), вероятность столкновения даже двух звезд незначительна из-за огромных расстояний между звездами. Например, ближайшая к Земле звезда после Солнца — Проксима Центавра , находящаяся на расстоянии около 4,2 световых лет (4,0 × 10 13 км; 2,5 × 10 13 миль) или 30 миллионов (3 × 10 7 ) на расстоянии солнечного диаметра.
Чтобы визуализировать этот масштаб, если бы Солнце было шариком для пинг-понга , Проксима Центавра была бы горошиной на расстоянии около 1100 км (680 миль) от нас, а ширина Млечного Пути была бы около 30 миллионов км (19 миллионов миль). Хотя звезды чаще встречаются вблизи центров каждой галактики, среднее расстояние между звездами по-прежнему составляет 160 миллиардов (1,6 × 10 11 ) км (100 миллиардов миль). Это аналогично одному шарику для пинг-понга каждые 3,2 км (2 мили). Таким образом, крайне маловероятно, что какие-либо две звезды из сливающихся галактик столкнутся. [ 6 ]
Столкновения черных дыр
[ редактировать ]Галактики Млечный Путь и Андромеда содержат по центральной сверхмассивной черной дыре (СМЧД), это Стрелец А* (около 3,6 × 10 6 M ☉ ) и объект в концентрации P2 ядра Андромеды ( 1–2 × 10 8 М ☉ ). Эти черные дыры сойдутся вблизи центра вновь сформировавшейся галактики в течение периода, который может занять миллионы лет, из-за процесса, известного как динамическое трение : когда сверхмассивные черные дыры движутся относительно окружающего облака гораздо менее массивных звезд, гравитационные взаимодействия приводят к к чистой передаче орбитальной энергии от СМЧД к звездам, в результате чего звезды «выбрасываются» на орбиты с более высоким радиусом, а СМЧД «опускаются» к ядру галактики. Когда СМЧД окажутся на расстоянии одного светового года друг от друга, они начнут сильно излучать гравитационные волны , которые будут излучать дополнительную орбитальную энергию, пока не сольются полностью. Газ, поглощенный объединенной черной дырой, может создать светящийся квазар или активное галактическое ядро , высвободив столько же энергии, сколько при взрыве 100 миллионов сверхновых . [ 12 ] [ 13 ] По состоянию на 2006 год моделирование показало, что Солнце может приблизиться к центру объединенной галактики, потенциально приблизившись к одной из черных дыр, прежде чем полностью вылететь из галактики. [ 14 ] Альтернативно, Солнце могло бы приблизиться к одной из черных дыр немного ближе и быть разорванным на части своей гравитацией. Части бывшего Солнца будут затянуты в черную дыру. [ 15 ]
Судьба Солнечной системы
[ редактировать ]Двое ученых из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики заявили, что когда и даже произойдет ли столкновение двух галактик, будет зависеть от поперечной скорости Андромеды. [ 3 ] Основываясь на текущих расчетах, они предсказывают 50%-ную вероятность того, что в слившейся галактике Солнечная система будет отнесена в три раза дальше от ядра галактики, чем ее нынешнее расстояние. [ 3 ] Они также предсказывают 12%-ную вероятность того, что Солнечная система будет выброшена из новой галактики когда-нибудь во время столкновения. [ 16 ] [ 17 ] Такое событие не окажет никакого вредного воздействия на систему, и вероятность какого-либо нарушения Солнца или самих планет может быть малой. [ 16 ] [ 17 ]
За исключением планетарной инженерии , к моменту столкновения двух галактик поверхность Земли уже станет слишком горячей для существования жидкой воды, что положит конец всей земной жизни; по нынешним оценкам, это произойдет примерно через 0,5–1,5 миллиарда лет из-за постепенного увеличения светимости Солнца ; к моменту столкновения светимость Солнца повысится на 35-40%, что, вероятно, к этому времени приведет к безудержному парниковому эффекту на планете. [ 18 ] [ 19 ]
Возможные спровоцированные звездные события
[ редактировать ]Когда две спиральные галактики сталкиваются, водород, присутствующий на их дисках, сжимается, вызывая сильное звездообразование , что можно увидеть на взаимодействующих системах, таких как антенные галактики . В случае столкновения Андромеды и Млечного Пути считается, что в дисках обеих галактик останется мало газа, поэтому упомянутый звездный взрыв будет относительно слабым, хотя его все же может быть достаточно для образования квазара . [ 17 ]
Остаток от слияния
[ редактировать ]Галактический продукт столкновения получил название Милкомеда или Милкдромеда . [ 20 ] Согласно моделированию, этот объект, скорее всего, будет гигантской эллиптической галактикой , но с центром, имеющим меньшую звездную плотность, чем нынешние эллиптические галактики. [ 17 ] Однако возможно, что полученный объект окажется большой линзовидной или суперспиральной галактикой, в зависимости от количества оставшегося газа в Млечном Пути и Андромеде. [ 21 ] [ 22 ]
В течение следующих 150 миллиардов лет оставшиеся галактики Местной группы объединятся в этот объект, фактически завершив его эволюцию. [ 23 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Сангмо Тони Сон; Джей Андерсон; Руланд ван дер Марель (1 июля 2012 г.). «Вектор скорости M31. I. Измерения собственного движения космическим телескопом Хаббл». Астрофизический журнал . 753 (1): 7. arXiv : 1205,6863 . Бибкод : 2012ApJ...753....7S . дои : 10.1088/0004-637X/753/1/7 . S2CID 53071357 .
- ^ Перейти обратно: а б с Коуэн, Рон (31 мая 2012 г.). «Андромеда на пути к столкновению с Млечным Путем» . Природа . дои : 10.1038/nature.2012.10765 . S2CID 124815138 .
- ^ Перейти обратно: а б с Мьюир, Хейзел (14 мая 2007 г.). «Галактическое слияние с целью «вытеснить» Солнце и Землю» . Новый учёный . Архивировано из оригинала 20 апреля 2014 года . Проверено 7 октября 2014 г.
- ^ Кокс, Ти Джей; Леб, Авраам (июнь 2008 г.). «Столкновение нашей галактики с Андромедой». Астрономия . п. 28. ISSN 0091-6358 .
- ^ Гоф, Эван (12 февраля 2019 г.). «Вселенная сегодня» . Астрофизический журнал . Проверено 12 февраля 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б НАСА (31 мая 2012 г.). «Хаббл НАСА показывает, что Млечный Путь обречен на лобовое столкновение» . НАСА . Архивировано из оригинала 1 июля 2014 года . Проверено 13 октября 2012 г.
- ^ Джейсон Коттке (21 октября 2019 г.). «Узрите наше ослепительное ночное небо, когда Млечный Путь столкнется с Андромедой через 4 миллиарда лет» .
- ^ «Астрономы предсказывают столкновение Титаника: Млечный Путь против Андромеды | Управление научной миссии» . science.nasa.gov . Архивировано из оригинала 01 октября 2022 г. Проверено 13 октября 2018 г.
- ^ Перейти обратно: а б ван дер Марель, Роланд П.; Бесла, Гуртина; Кокс, Ти Джей; Сон, Сангмо Тони; Андерсон, Джей (1 июля 2012 г.). «Вектор скорости M31. III. Будущая эволюция орбиты Млечного Пути-M31-M33, слияние и судьба Солнца». Астрофизический журнал . 753 (9): 9. arXiv : 1205,6865 . Бибкод : 2012ApJ...753....9В . дои : 10.1088/0004-637X/753/1/9 . S2CID 53071454 .
- ^ Руланд П. ван дер Марель; и др. (8 июня 2012 г.). «Вектор скорости M31. II. Радиальная орбита к Млечному Пути и предполагаемая масса Местной группы» . Астрофизический журнал . 753 (1): 8. arXiv : 1205,6864 . Бибкод : 2012ApJ...753....8V . дои : 10.1088/0004-637X/753/1/8 . S2CID 26797522 .
- ^ «Андромеда вовлечена в столкновение галактик» . MSNBC . 29 января 2007 г. Архивировано из оригинала 31 августа 2014 года . Проверено 7 октября 2014 г.
- ^ До свидания, Денис (16 сентября 2015 г.). «Больше доказательств грядущего столкновения черных дыр» . Нью-Йорк Таймс .
- ^ «Астрономы разгадали 60-летнюю тайну квазаров – самых мощных объектов во Вселенной» (Пресс-релиз). Университет Шеффилда. 26 апреля 2023 г. Проверено 10 сентября 2023 г.
- ^ Дубински, Джон (октябрь 2006 г.). «Столкновение Великого Млечного Пути и Андромеды» (PDF) . Небо и телескоп . 112 (4): 30–36. Бибкод : 2006S&T...112d..30D . Архивировано из оригинала (PDF) 24 августа 2015 г. Проверено 6 октября 2014 г.
- ^ Йонклер, Питер (6 ноября 2013 г.). «Уникальный сигнал SOS от разорванных звездных точек до черной дыры среднего размера» . Астрофизика . Университет Радбауд. Архивировано из оригинала 9 августа 2018 года . Проверено 13 августа 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Каин, Фрейзер (2007). «Когда наша Галактика врезается в Андромеду, что происходит с Солнцем?» . Вселенная сегодня . Архивировано из оригинала 17 мая 2007 года . Проверено 16 мая 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Кокс, Ти Джей; Леб, Авраам (2008). «Столкновение Млечного Пути и Андромеды» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 386 (1): 461–474. arXiv : 0705.1170 . Бибкод : 2008MNRAS.386..461C . дои : 10.1111/j.1365-2966.2008.13048.x . S2CID 14964036 .
- ^ Шредер, К.-П.; Смит, Р.К. (2008). «Возвращение к далекому будущему Солнца и Земли» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 386 (1): 155. arXiv : 0801.4031 . Бибкод : 2008MNRAS.386..155S . дои : 10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x . S2CID 10073988 .
- ^ Кэррингтон, Д. (21 февраля 2000 г.). «Установлена дата для пустынной Земли» . Новости Би-би-си . Архивировано из оригинала 12 июля 2014 года . Проверено 31 марта 2007 г.
- ^ «Милкомеда, наш будущий дом» . Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики . 27 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2015 г. Проверено 27 сентября 2015 г.
- ^ Джунко Уэда; и др. (2014). «Холодный молекулярный газ в остатках слияния. I. Образование дисков молекулярного газа». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 214 (1): 1. arXiv : 1407.6873 . Бибкод : 2014ApJS..214....1U . дои : 10.1088/0067-0049/214/1/1 . S2CID 716993 .
- ^ Хадхази, Адам (17 марта 2016 г.). «Астрономы открыли колоссальные «суперспиральные» галактики» . Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL) . Архивировано из оригинала 24 сентября 2023 г. Проверено 19 августа 2024 г.
- ^ Фред К. Адамс; Грегори Лафлин (1997). «Умирающая вселенная: долгосрочная судьба и эволюция астрофизических объектов». Обзоры современной физики . 69 (2): 337–372. arXiv : astro-ph/9701131 . Бибкод : 1997РвМП...69..337А . дои : 10.1103/RevModPhys.69.337 . S2CID 12173790 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- Меррифилд, Майкл. «Млечный Путь против Андромеды: лобовое столкновение» . Видео глубокого космоса . Брэйди Харан .
