Что произойдёт, когда Млечный Путь и Андромеда столкнутся?
Эта иллюстрация показывает одну из первых стадий слияния нашей галактики Млечный Путь и соседней галактикой Андромеды. Авторы и права: NASA; ESA; Z. Levay and R. van der Marel, STScI; T. Hallas; and A. Mellinger.Я не хочу вас пугать, но наша галактика Млечный Путь с огромной скоростью движется к соседней спиральной галактике – галактике Андромеды. В какой-то момент времени в течение следующих нескольких миллиардов лет, наша Галактика и галактика Андромеды – две крупнейшие галактики Местной группы – столкнутся, что может привести к катастрофическим последствиям.
Ряд звёзд будут выброшены из галактик, другие будут уничтожены, а некоторые поглощены сливающимися сверхмассивными чёрными дырами. При этом будет нарушена красивая спиральная структура обеих галактик и на их месте сформируется новая, гигантская, эллиптическая галактика, которую можно назвать, например, Млекомеда. Но, как бы ужасно это не звучало, такого рода процесс на самом деле является естественной частью эволюции галактик. Астрономы знают об этом приближающемся столкновении уже на протяжении нескольких лет. Их выводы основаны на направлении и скорости движения нашей Галактики и галактики Андромеды.
Некоторые галактики во Вселенной находятся на орбите вокруг общего центра масс. Зачастую в таких системах имеется одна гигантская и несколько спутниковых галактик. В других случаях, направление движения одной галактики может совпасть с орбитой другой галактики. При этом их столкновение может привести к слиянию галактик, при условии, что ни одна из них не обладает достаточным импульсом, чтобы продолжить движение в первоначальном направлении. Если одна из сталкивающихся галактик гораздо больше второй, то в большинстве случаев она сохранит свою форму, в то время как меньшая галактика будет разорвана и станет частью более крупной галактики.
Астрономы часто наблюдают такие столкновения и Андромеда, как считается, уже сталкивалась по крайней мере с одной галактикой в далёком прошлом. Несколько карликовых галактик (таких как, например, карликовая эллиптическая галактика в Стрельце) также поглощались нашей Галактикой.
Тем не менее, использовать слово “столкновение” в данной ситуации будет не совсем корректно, поскольку чрезвычайно разреженная межзвёздная среда в галактиках означает, что реальные столкновения звёзд или планет крайне маловероятны.
В 1929 году Эдвин Хаббл показал, что далёкие галактики отдаляются от Млечного Пути. Спектрографические измерения света, идущего от Андромеды, показали, что в отличии от большинства галактик, которые наблюдались с начала 20-го века, галактика Андромеды приближается к нам. В 2012 году исследователи установили, что Млечный Путь и Андромеда приближаются друг к другу со скоростью порядка 110 км/сек (68 миль/сек).
Таким образом столкновение произойдёт примерно через 4 миллиарда лет. Проведённые исследования также показали, что M33 или Галактика Треугольника – третья по величине галактика Местной группы, также будет участвовать в этом процессе. По всей вероятности, M33 станет спутником Млекомеды, а затем спустя ещё какое-то время сольётся с ней.
При столкновении галактик, крупные галактики поглощают более мелкие целиком. Но когда галактики схожи по своему размеру – как Млечный Путь и Андромеда – столкновение приводит к разрушению их структуры. Поэтому Млекомеда в конечном счёте станет гигантской эллиптической галактикой без заметно выраженной спиральной структуры.
Столкновения также приводят к формированию небольшого количества звёзд, самые горячие и молодые из которых взорвутся как сверхновые, и всё, что останется так это более старые и более холодные красные звёзды, продолжительность жизни которых намного больше. Вот почему в гигантских эллиптических галактиках почти отсутствуют процессы звездообразования.
Несмотря на то, что галактика Андромеды насчитывает около 1 триллиона звёзд, а Млечный Путь – около 300 миллиардов, шанс столкновения двух звёзд ничтожно мал из-за огромных расстояний между ними. С большей вероятностью они будут выброшены за пределы новой галактики в результате слияния сверхмассивных чёрных дыр, находящихся сейчас в центрах Млечного Пути и Андромеды.
Но к счастью, а может и к сожалению, мы с вами не станем свидетелями этого удивительного процесса.
universetoday.ru
Галактика Андромеда М31
Галактика Андромеда М31
Самый далекий объект космоса, видный невооруженным глазом. Самый близкий к нам галактический объект. Громадная галактика, которая через пару миллиардов лет столкнется с Млечным Путем и поглотит его. Всё эти лавры носит галактика Андромеда М31 — первая открытая внешняя галактика во Вселенной, и наиболее хорошо изученная.
Основные черты Андромеды
Спиральная галактика Андромеды, в прошлом известная как туманность Андромеды или М31 (31-й номер по известному каталогу Мессье) — самый знаменитый из «звездных островов». Кроме всеобщего внимания, характерного для очередного «самого-близкого-большого-крутого» космического объекта, М31 выделяется еще и научной ценностью. Ведь существует мало галактик, в которых можно разглядеть миллионы отдельных звезд, пусть даже сквозь мощные телескопы. А еще меньше таких, которые приближаются к нам со скоростью около 110 км/с, как это делает Андромеда.
Галактика Андромеды. Снимок программы WISE
Кроме того, до поры до времени образ нашего дома, Млечного Пути, «рисовали» с Андромеды. Наша галактика пусть и меньше по размаху, но не намного легче, и М31 воспринималась как «зеркало» Млечного Пути. С развитием астрономии, когда ученые стали видеть и понимать больше, миф развеялся. Оказалось, что Млечный Путь и Андромеда принадлежат к разным подклассам спиральных галактик, да и рисунок их рукавов порядком отличается. Но все же они имеют много общего — например, «страсть» к поглощению своих карликовых галактик-спутников. Внутреннее устройство у них также похоже.
Но обо всем по порядку. Дабы лучше представить образ соседки Андромеды, рассмотрим основные ее детали — а чтобы не потеряться, сравним их с параметрами собственной галактики.
Класс галактики
Галактика Андромеды — типичная галактика класса Sb по классификации Хаббла. Это значит, что она выглядит как спираль, линии-рукава которой равномерно распределены вокруг шарообразного балджа — центральной яркой части галактики, полной ярких старых звезд. Млечный Путь же сегодня воспринимается как галактика класса SBbc — спиральная галактика с перемычкой. Разница между нашим «звездным островом» и М31 заключается как раз в перемычке — эта часть отходит от краев балджа и соединяет его с рукавами.
Вы можете посмотреть и сами на то, что видят ученые. Изображение ниже состоит из около 600 миллионов пикселей, это крупнейшее и наиболее подробное изображение M31, которое охватывает всю галактику. Разрешение снимка 48327x12185px, а размер 717,2 Mb. Смотреть лучше всего в полноэкранном режиме!
Что правда, есть данные, что Андромеда тоже может обладать перемычкой. Доказательства предоставила программа исследования космоса в инфракрасном диапазоне «2MASS» (от англ. «2 Micron All-Sky Survey», «исследование всего неба в [световом] диапазоне 2 микронов»). Она показала, что балдж галактики Андромеды, скрытый газопылевыми облаками от всего, кроме инфракрасного излучения, имеет квадратную форму, чего вполне достаточно, чтобы считаться галактикой класса SB.
Но и без учета перемычки туманность Андромеды отличается от Млечного Пути. Рукава ее спирали отстоят дальше друг от друга, чем у нашей галактики. И хотя их линии редко обладают идеально-ровной формой, в галактики МЗ1 некоторые рукава сильно искажены. Это «пробоины» от галактики меньших размеров, которая пролетела сквозь диск Андромеды. Такие события нередки для нашей соседки — 10 миллиардов лет назад она сформировалась с нескольких протогалактик, и за время своего существования поглотила минимум три своих спутника.
Размеры галактики
В нашей статье о разнообразии галактик Вселенной мы упоминали о том, что существует сразу несколько факторов, определяющих масштабы того или иного «звездного острова». Газопылевой и звездный диски двух галактик могут иметь различные масштабы и концентрацию — соответственно, стоит учитывать не только линейные размеры, но и общее количество звезд. Не менее важным фактором в судьбе галактики является ее масса. Галактика Андромеды обгоняет нашу по всем трем параметрам, однако степень ее превосходства разнится.
Сравните: Млечный Путь, галактика Андромеды и расстояние между ними
- Самая заметная и неоспоримая характеристика — это размах диска галактики. В М31 он простирается на 110 тысяч световых лет от центра. Это около 4 раз больше, чем у Млечного Пути: он может похвастаться только скромными 26 тысячами с.л. радиуса. И хотя существуют «звездные острова» в сотни раз больше Андромеды, она остается самой большой в местной группе галактик.
- Другой фактор — это количество звезд. В галактике Андромеды, которая находится на удалении и хорошо видна, их подсчитать легче, чем в Млечном пути: приблизительное число достигает 1 триллиона звезд, что равно 1012 светил. Это лишь минимальная оценка — Андромеда находится в полуразвороте относительно Земли, некоторые звезды Млечного Пути закрывают ее части, и даже на самых детальных снимках среднего размера светила занимают 1-2 пикселя. Наша галактика тут отстает не так сильно, как в размахе — количество звезд Млечного Пути сегодня оценивается в 400 миллиардов.
- Похожая ситуация с массой Андромеды. Так как больше 95% вещества любой галактики составляет темная материя, ее процентную долю принято считать примерно одинаковой — следовательно, масса галактики должна коррелировать с массой видимых звезд и газа. Галактика Андромеды охватывает 1,5 триллиона масс Солнца — число в переводе на обычные измерения выглядит как 2900000000000000000000000000000000000000000 килограмм! Но Млечный Путь не уступает соседке — его масса составляет от 0,8 до 1,5 триллиона масс Солнца.
Галактика Андромеды в ультрафиолете. Комбинированный снимок.
Точные цифры на современном этапе развития науки остаются неизвестны. Дело в том, что массу планет, звезд и астероидов можно более-менее точно определить, наблюдая за их вращением относительно друг друга, а затем используя гравитационные законы. У Андромеды есть спутники, по которым можно было бы совершить вычисления — но нужны тысячи лет, чтобы определить их орбиту. Галактика пока что наблюдается не настолько долго. Поэтому астрофизикам только и остается что делать допущения.
Движение галактики и ее спутники
Все во Вселенной взаимосвязано и находится в движении — это не философская сентенция, но банальный вывод из известных принципов гравитации. Галактика Андромеды также не с
spacegid.com
учёные оценили последствия столкновения Млечного Пути и туманности Андромеды — РТ на русском
Столкновение Млечного Пути и туманности Андромеды не будет иметь катастрофических последствий. К такому выводу пришли учёные Международного центра радиоастрономии в Австралии. Исследователи пересчитали массы этих двух галактик и выяснили, что они находятся примерно в одной весовой категории. Это значит, что при встрече через 6 миллиардов лет галактика Млечный Путь, в которой находится наша Солнечная система, не погибнет, как считалось ранее. Новую теорию звёздного пути изучил RT.
Весовые категории
До недавнего времени учёные полагали, что притягивающиеся друг к другу туманность Андромеды и Млечный Путь, в котором находится наша Солнечная система, столкнутся примерно через 6 млрд лет, в результате чего наша галактика прекратит своё существование.
Эта апокалиптическая гипотеза базировалась на представлении о том, что более крупная «соседка» Андромеда проглотит нашу галактику. Исследователи оценивали массу Млечного Пути в 500 млрд масс Солнца, а массу Андромеды — в 1,2 трлн. Однако недавно учёные из Международного центра радиоастрономии в Австралии выяснили, что массы галактик примерно равны — каждая весит примерно 800 млрд Солнц.
«Мы думали, наш Млечный Путь в 2—3 меньше Андромеды. Но оказалось, что это не так», — сообщил автор исследования Пражваль Кафль.
К ошибке в первоначальных расчётах привело то, что учёные переоценили количество тёмной материи в галактике Андромеды.
«Исследуя орбиты быстрых звёзд, мы обнаружили, что эта галактика содержит гораздо меньше тёмной материи, чем считалось ранее», — объясняет Кафль.
Также по теме
Найти вторую Землю: все семь планет системы TRAPPIST-1 обладают запасами воды Учёные из Бирмингемского университета исследовали систему потенциально пригодных для жизни планет TRAPPIST-1. Астрофизики измерили…
Из-за неравномерной гравитации быстрые звёзды сильно ускоряются и могут вылететь за пределы галактики. Но чтобы развить необходимую для этого «вторую космическую скорость», звезде нужно преодолеть притяжение галактики, которое зависит от её массы.
«Когда ракета запускается в космос, то она ускоряется до 11 км/с, чтобы преодолеть гравитационное притяжение Земли. Млечный Путь в триллионы раз тяжелее нашей крошечной Земли, поэтому, чтобы преодолеть его гравитационное притяжение, нам нужно ускориться до 550 км/с», — говорит Кафль.
Изучив движения высокоскоростных планетарных туманностей в Андромеде, учёные рассчитали «вторую космическую скорость» галактики, которая составила 470 ± 40 км/с. Эти расчёты и стали основой для новых выводов.
Как говорят исследователи, полученные результаты полностью меняют представление о Местной группе галактик, два наиболее крупных представителя которой — Млечный Путь и Андромеда. Всего же Местная группа объединяет около 30 галактик, простирающихся на 10 миллионов световых лет.
На пути к Милкомеде
Сегодня расстояние между Млечным Путём и туманностью Андромеды учёные оценивают в 2,5 млн световых лет. За миллиарды лет своего существования галактики никогда не сближались. Но примерно 100 лет назад астрономы заметили, что спектральные линии звёзд Андромеды сместились.
- Визуализация возможного столкновения Млечного Пути и галактики Андромеды
- NASA
Дальнейшие исследования показали, что галактика начала приближаться к нашей Солнечной системе со скоростью 110 км/с. Согласно появившимся некоторое время назад расчётам, Млечный Путь и туманность Андромеды «встретятся» примерно через 6 млрд лет.
Эти выводы породили множество теорий о грядущей катастрофе и угрозе существования нашей планеты. Однако эксперты говорят, что скорее всего «танец двух галактик» будет относительно спокойным.
«Столкнутся две звёздные системы. Это для нас звезда кажется большой, а в масштабах галактики звёзды похожи на точки. Скорее всего, они будут проскакивать мимо друг друга, затевать хороводы. Вероятно, появится новая галактика, ей уже дали название — Милкомеда (от англ. Milky Way и Andromeda — RT). Тогда изменится небесный узор, Солнце по динамическим расчётам как было на периферии нашей галактики, так и останется на периферии уже новой галактики. Поэтому ожидать чего-либо катастрофического от слияния галактик не нужно», — пояснил в беседе с RT директор Института астрономии РАН Борис Шустов.
russian.rt.com
Млечный путь и Андромеда уже сталкивались?
Конец Млечного Пути уже намечен и будет ознаменован грандиозным фейерверком. Через 4 миллиарда лет ночное небо осветится заревом сотен миллионов лет, когда на нас упадет соседняя галактика Андромеда. Два небесных гиганта станут одним целым, звезды, планеты и облака газа буду ввергнуты в межгалактический танец. Уцелевшие звезды и планеты, а также вновь родившиеся светила в перемешанных облаках газа отправятся в долгий путь, не по Млечному Пути или Андромеде, а по чудовищной галактике Милкомеде.
Это устоявшаяся картина катастрофического будущего нашей Галактики. Но вдруг это ее прошлое?Наблюдения свидетельствуют, что выпотрошенные остатки прошлого столкновения двух небесных гигантов кружат по соседству с Млечным Путем. Странное выравнивание спутниковых галактик, шаровых скоплений и потоков звезд намекает, что местную космическую историю нужно переписать. Как и многие большие вопросы, все начиналось с малого: со странной конфигурации крошечных карликовых галактик, окружающих Млечный путь.
Художественное представление галактик Млечный Путь и Андромеда перед столкновением. Credit: New ScientistВ 2012 году астроном Марсель Павловски из Боннского университета в Германии окрестил их «обширными полярными структурами». Он был отнюдь не первым астрономом, заметившим их. Дональд Линден-Белл из Кембриджского университета в 1976 году обнаружил, что галактические спутники Млечного Пути не разбросаны хаотично, а выглядят так, будто что-то загнало их в идеальное выравнивание.
«Изначально предполагали, что это может быть результатом распада большей галактики. Это было время активных дискуссий, но вскоре тема стала непопулярной», – сказал Павловски.
Причиной этому стал всепоглощающий интерес к темной материи. Темная материя в 1970 году стала инструментом, объяснившим вопиющее несоответствие между стандартной космологической моделью и практическими наблюдениями. Когда астрономы измерили скорость далеких галактик, они обнаружили, что небесные тела кружатся так быстро, что гравитации видимой материи элементарно недостаточно для удержания их вместе. Бешеное вращение объяснялось тем, что галактики в большей степени состоят из частиц, невзаимодействующих со светом и, соответственно, невидимых. Никто не обнаружил частицы темной материи, однако ее популярность росла и росла. Существующая в огромных количествах загадочная субстанция объяснила не только галактическое вращение, но и форму галактик, таких как Млечный Путь. Моделирование формирования галактик с учетом темной материи прекрасно воспроизводит спиральную форму. Сегодня ученые считают, что галактики окружены «гало» из темной материи, которая порождает гравитацию и удерживает все вместе.После этих открытий ученых перестало занимать, что карликовые спутники Млечного Пути отнюдь не хаотично разбросаны. На фоне огромного успеха модели темной материи большинство астрономов заявили, что готовы закрыть глаза на этот небольшой конфуз, предполагая, что еще не обнаружены все карликовые спутники Млечного Пути.
Но в 2005 году Павел Кроупа из Боннского университета переосмыслил данные о спутниках Галактики и подтвердил поразительное несоответствие теории темной материи. Павловски, докторант Кроупы, пошел еще дальше. Он изучил расстановку других объектов в гало Млечного Пути, шаровых скоплений и длинных тонких звездных нитей, похожих на результат распада карликовых галактик. Павловски обнаружил, что они упорядочены подобно карликовым галактикам.
Чтобы это объяснить, Павловски обратился к первоначальному предположению Линден-Белла о том, что это могло быть обломками межгалактического столкновения, и убедился, что это вполне возможно. Он хотел разобраться, действительно ли карликовые галактики могут быть остатками взаимодействия двух галактик. Астрономы наблюдали немало таких галактических танцев во Вселенной, выбрасывающих в космос огромные хвосты из звезд и газа. Его моделирование подтвердило, что карликовые галактики Млечного Пути могли занять наблюдаемые позиции после такого столкновения. Но с чем именно столкнулся Млечный путь?
Художественное представление галактик Млечный Путь и Андромеда во время столкновения. Credit: New ScientistЯвного кандидата не было до 2013 года, когда Родриго Ибата из обсерватории Страсбурга опубликовал наблюдения, которые продемонстрировали подобные полярные структуры карликовых галактик вокруг туманности Андромеды, ближайшей галактической соседки, расположенной от нас в 2,5 миллионах световых лет.
Карликовые спутники над плоскостью Андромеды двигаются от нас, а те, что внизу – к нам. Это убедительное доказательство того, что диск не имеет шанса на выравнивание, но все же обладает стройной вращающейся структурой. Спутниковый диск Андромеды вращается наподобие нашего и имеет перекос в 35 градусов от полярной структуры нашей Галактики. Это ровно столько, сколько можно было бы ожидать, если две галактики взаимодействовали в прошлом.
Другого объяснения нет. Даже с учетом наличия гало темной материи, Андромеде и Млечному Пути просто не хватает массы, и, следовательно, взаимное притяжение подтолкнуло их к столкновению.
Так что это патовая ситуация. Если только что-то не происходит с гравитацией? Теории Ньютона и Эйнштейна предполагают, что сила гравитации обратно пропорциональна квадрату расстояния между двумя массивными объектами, что, кажется, действительно уравновешивает нашу Солнечную систему: орбита Плутона находится именно там, где и ожидалось. Но пока мы не в состоянии проверить это предположение на больших масштабах.
В 1980-х годах появилось предположение, что сила тяжести не везде одинакова, и это явилось альтернативой темной материи. Идея, известная как «Модифицированная ньютоновская динамика» (MOND), была высказана Мордехаем Милгромо из Принстонского университета в Нью-Джерси. Он обнаружил, что вращение галактик могло бы быть почти идеальным в ситуациях, где гравитационное поле является относительно слабым, а его сила перестает снижаться в зависимости от квадрата расстояния и выравнивается. В таких средах на дальних рубежах галактики гравитация будет сильнее, чем предполагалось. В 2014 году Хуншен Жао из Сент-Эндрюсского университета показал, что такое незначительное изменение обеспечило бы взаимодействие Млечного Пути с Андромедой 7-11 миллиардов лет назад.
«Попросту говоря, модифицированная ньютоновская динамика настаивает на столкновении галактик в прошлом», – пояснил Павловски.
Тем не менее, MOND – не популярная гипотеза среди физиков. Хотя гравитация никогда не испытывалась в очень слабых полях, мысль о том, что природа изменяет свою силу, неприятна для большинства. Кроме того, MOND сталкивается с проблемами при очень больших массах. В скоплениях галактик, темная материя все же необходима для их удержания вместе. Горячие и холодные регионы реликтового излучения также трудно объяснить без некоторой формы темной материи, содействующей объединению обычной материи в галактики.
Физик-теоретик из Университета Пенсильвании в Филадельфии Джастин Хури был очарован успехом MOND в описании космической динамики в масштабах галактик и ее провалом для более крупных объектов. «Необходим компонент, который изменяет гравитацию в галактиках, но практически не действует в огромных масштабах. Как это объяснить?» – спрашивает Хури. Ответ: сверхтекучесть.
Идея Хури основывается на конденсате Бозе-Эйнштейна, который проявляет себя в некоторых видах обычной атомной материи, как только их температура упадет ниже определенной. В этом состоянии составные частицы начинают вести себя как единая концентрированная масса, которая не имеет вязкости и течет без препятствий. Как только температура повышается, они возвращаются обратно в нормальное, вязкое текучее состояние.
Если частицы темной материи могут вести себя как конденсат Бозе-Эйнштейна, это бы объяснило гипотезу MOND на определенных масштабах космических объектов, и обычную темную материю на других. В относительно слабых гравитационных полях галактик, темная материя будет тихоходной и иметь низкую эффективную температуру. Она бы проскользнула в «государство» Бозе-Эйнштейна, в котором энергия будет равномерно распространяться по всей протяженности, изгибая пространство и создавая дополнительную гравитационную силу. Но в сильных гравитационных полях, например, в скоплениях галактик, согласованности не будет, темная материя будет вести себя обычным образом.
Художественное представление галактик Млечный Путь и Андромеда, а также модели движения карликовых галактик после столкновения. Credit: New ScientistХури не первый кто предложил, что темная материя схожа с конденсатом Бозе-Эйнштейна, но он является первым, кто предположил, что это сможет объединить, кажущиеся непримиримо противоположными модели. Кроме этого, новая гибридная модель показывает, что темная материя в миллиарды раз легче, чем прогнозируют существующие модели.
В настоящее время Хури занят разработкой компьютерных моделей, которые покажут, как сверхтекучее гало темной материи влияет на слияние галактик, и выявят несоответствия гипотезы, если они есть. Кроме этого он сотрудничает с физиком из Университета Пенсильвании Томом Любенски, изучающим конденсированную материю, чтобы установить, является ли поведение переохлажденной атомной жидкости точно прогнозируемым. «Если это так, то мы сможем ее использовать для моделирования слияния галактик в лабораторных условиях», – пояснил Хури.
Некоторые считают разговоры о сверхтекучей темной материи и изменении гравитации ненужным и нежелательным усложнением. Эд Шая из Мэрилендского университета в Колледж-Парке считает, что несоответствие между смоделированным и реальным расположением карликовых галактик вполне может быть нехваткой вычислительных мощностей, [g+]ограничивающих моделирование. Он уверен, что есть решение в обычной физике. «Еще не время отказываться от стандартной модели», – добавил Эд.
Ничего из этого не повлияет на нашу судьбу, и мы безмятежно будем ожидать фейерверк в конце пути нашей Галактики. Но что если это будет повторением? Кто знает, возможно нам придется изменить наше представление о гравитации и темной материи. Или, возможно, нам стоить отметить в календаре более раннюю дату образования Милкомеды.
*По материалам статьи, опубликованной 2 апреля 2016 года в журнале New Scientist.
in-space.ru
Галактика Андромеда и Млечный путь
Ближайшей соседкой нашей Галактики является туманность Андромеды. С Земли ее легко рассмотреть на ночном небе, особенно осенью.
Галактику Андромеда называют разными именами: великой туманностью, спиральной галактикой Андромеды, в астрономической же классификации звезд она значится как она же Месье 31 (М 31). Издавна эта галактика служила источником вдохновения для писателей-фантастов, и источником энтузиазма для ученых и астрономов. Несмотря на то, что Андромеда ближайшая и самая большая наша соседка, расстояние до нее от Земли не так уж и мало, оно составляет два с половиной миллиона световых лет. Получается, что свет туманности, который мы видим в звездном ночном небе, вышел из нее два с половиной миллиона лет назад.
История открытия туманности
Многие астрономы на протяжении веков наблюдали Андромеду:
- Астроном из Персии Абдурахман ас-Суфи, еще в 964 г нежно называл ее «Маленькое облачко».
- Вильям Гершель изучал ее в 1780 году, полагая, что находится она не так уж и далеко от нас.
- Английский астроном из Уэльса Иссак Робертсон впервые сфотографировал туманность Андромеды в 1887 году, но он ошибался, думая, что это часть нашей галактики Млечный Путь.
Но только в начале прошлого века пришло понимание того, что Андромеда – это самостоятельная Галактика, в которой множество звезд, созвездий и туманностей. Хебер Кертис, астроном из Америки, исследуя Андромеду в 1917 году, заметил, что ее звезды на десять величин слабее, чем в других участках, он утверждал, что они находятся на расстоянии от нас на 500 000 световых лет. Астроном первым выдвинул гипотезу, что спиральные туманности представляют собой отдельные полноценные галактики.
Еще один американец, соорудив свой знаменитый 100 дюймовый телескоп, экспериментально подтвердил идеи Кертиса. В 1923 году он первым провел расчеты и окончательно засвидетельствовал, что наша Вселенная содержит множество галактик, а не только Млечный Путь. А Андромеда является всего лишь одной из многих галактик вокруг.
Интересные факты
Туманность Андромеды приковывает внимание исследователей уже не одно столетье.
Замечание 1
Галактику Андромеды можно увидеть в ночном небе, найдя «большой квадрат» созвездия Пегаса немного спуститься по линии звезд, напоминающих ручку ковша. Последние звезды уже входят в туманность Андромеды.
Галактика Андромеда самая большая в своей группе. Ее диаметр составляет приблизительно 220 000 световых лет, что больше Млечного Пути почти вдвое. В случае если б галактика Андромеды была еще ярче, то на нашем ночном небе выглядела б больше, чем луна, независимо от того, что находится значительно дальше.
Млечный Путь, согласно примерным подсчетам, содержит от ста до четырехсот миллиардов звезд. Но в сравнении с Андромедой это ничто, там может находиться около триллиона звезд. С помощью новейшего телескопа «Хаббл», ученые смогли увидеть среди этого триллиона большую редкую популяцию ярких и горячих звезд.
Молодые, горячие звезды выглядят синими. Но синие звезды, которые были обнаружены в галактике Андромеды, кажутся скорее стареющими, схожими на Солнце, звездами, что выжгли свой внутренний слой и обнажили свое горячее синее ядро. Они являются самыми яркими и разбросаны по всему центру.
Одним из интересных фактов считается двойное ядро этой галактики. Два макрообъекта разделены всего лишь пятью световыми годами. В каждом из них содержатся миллионы близко расположенных друг от друга молодых звезд.
Позднее исследования показали, что два ядра являются не отдельными скоплениями звезд, а одним скоплением в виде бублика и сверхмассивной черной дыры, превышающей массу Солнца в 140 миллионов масс. Звезды в скоплении P1 вращаются очень близко около черной дыры, как планеты вокруг Солнца в солнечной системе. Это и создает эффект присутствия двойного ядра.
Столкновение
Во Вселенной все находится в движении и взаимосвязано. Галактика Андромеды не исключение. Мичиганские астрономы обнаружили, что около двух миллиардов лет назад она поглотила сестру нашей Галактики. Стоит отметить, что Галактика Андромеда приближается к нам с огромной скоростью примерно 100-140 километров в секунду. При этой скорости можно облететь земной шар всего за 6 минут. Предположения астрономов таковы, что примерно через четыре миллиарда лет случится столкновение Андромеды и Млечного Пути. Вследствие чего обе галактики объединяться в еще большую галактику. Таким образом, в далеком будущем нас ожидает межгалактический коллапс
Но волноваться нам не стоит, как считают эксперты. Земля и Солнечная система, несмотря на столь масштабное событие, все-таки выживет. Ученые полагают, галактики настолько огромны и имеют много свободного пространства, что столкновение планет, при слиянии, ничтожно малы. Тем не менее, если б была возможность понаблюдать за процессом, перед нами возникла бы завораживающая картина. Две галактики притягивались бы друг к другу до той поры, пока черные дыры, которые находятся в их центрах, не слились в одну. После этого наша Солнечная система уже будет частью абсолютно другой галактики – эллиптической. Не все звезды смогут вернуться на свои места после такого бурного слияния. Если Земля еще будет жива через пять миллиардов лет, то ночи станут светлыми и яркими, благодаря множеству новых звезд. Полоска сияния Млечного Пути исчезнет и появится новый источник света, более сфероидальный.
Поглощение и столкновение галактик не является чем-то неординарным, это происходит во Вселенной постоянно. Ранее ученые предполагали, что при столкновении больше пострадает наша Галактика, так как имеет значительно меньшую массу. Сейчас такой уверенности нет. Последние исследования Международного центра радиоастрономических исследований показали, что Андромеда ненамного тяжелее нашей Галактики. По сути, они приблизительно совпадают размерами.
Никто в данной ситуации не может убедительно объяснить, как именно пройдут эти события. Эксперты прогнозируют, что «танец галактик» будет сравнительно спокойным. Галактика Андромеда и Млечного Пути могут сформировать некую систему, слиться в одно целое или же вовсе разойтись. Когда изменится небесный узор, Солнце как было на периферии нашей галактики, так и останется там.
spravochnick.ru
Столкновение галактик Млечный Путь и Туманность Андромеды
Столкновение галактик — событие поистине грандиозных масштабов. Ничто во всей Вселенной не может сравниться с этим явлением по величине, кроме разве что Большого Взрыва.
Предполагаемое столкновение двух «близлежащих» галактик — Млечного Пути и туманности Андромеды (M31) — произойдет приблизительно через 5 — 5,5 миллиардов лет. Столкновение галактик носит не совсем обычный характер. В отличии от столкновений, астероидов например, в которых происходит непосредственный контакт и разрушение самих объектов, при столкновении пыле-звездных скоплений, крайне маловероятно, что объекты вроде звёзд и планет, содержащихся в каждой галактике, действительно столкнутся друг с другом из-за малой концентрации вещества и высокой отдаленности отдельных объектов. Так например, Проксима Центавра из созвездия Лиры — ближайшая после Солнца звезда, удалена от нас на 4,22 световых года, это расстояние в 270 000 раз больше чем дистанция между Землей и Солнцем. Для сравнения, если представить Солнце мячиком для гольфа, то Проксима будет находиться на расстоянии в 700 км.
То что галактики сливались ранее уже давно не новость, доказательств этого уже было найдено предостаточно. А вот столкнется ли наша галактика с туманностью Андромеды до сих пор точно не ясно: во-первых, пока еще собрано слишком мало данных относительно характеристик обеих галактик, в частности главная загвоздка — это измерение поперечной скорости вращения Андромеды; во-вторых, мощности даже самых передовых суперкомпьютеров все еще недостаточно для моделирования таких масштабных процессов и тем более учета всех возможных и не возможных условий и факторов. Как отмечают ученые, небольшое смещение с мертвой точки произойдет уже в конце этого года благодаря запуску нового космического телескопа Gaia, который должен будет измерить поперечную скорость соседской галактики путем определения точной светимости звезд Андромеды.
фотографии сливающихся галактик, сделанные телескопом Хаббл
Даже если столкновение не произойдет приблизительно через 3 миллиарда лет вышеупомянутые галактики сблизятся настолько, что с Земли невооруженным глазом будет отчетливо видна туманность Андромеды и самые яркие ее звезды, по размерам и яркости она приблизиться к Луне.
приблизительно так будет выглядеть Андромеда на ночном небе через 3 млрд лет
Такие столкновения довольно распространенное явление — под действием силы гравитации галактики время от времени притягиваются друг к другу и сливаются. Та же Андромеда, например, в прошлом поглотила как минимум одну карликовую галактику наподобии Млечного Пути. Не исключается также, и тот факт, что Солнечная система может быть выброшена на самый край новой галактики или вообще за ее пределы. Однако, как бы странно это не звучало, подобное событие не принесет каких-либо негативных воздействий для нашей планетарной системы.
Данные видеоролики — результат моделирования столкновения на самых мощных суперкомпьютерах мира. Первые два были созданы Фрэнком Саммерсом из Научного института космологических исследований на основе работ профессоров Криса Мигоса и Ларса Хернквиста. Доверять компьютерной визуализации на 100 процентов не стоит, т. к. уже отмечалось выше вычислительная мощность ЭВМ пока недостаточна.
Сформированную галактику предлагают назвать Млекомедой.
Евгений Мартыненко
wildwildworld.net.ua
галактика, ближайшая к Млечному Пути. Столкновение Млечного Пути и Андромеды
Андромеда — галактика, также популярная как M31 и NGC224. Это спиральное образование, расположенное на расстоянии примерно 780 kp (2,5 млн световых лет) от Земли.
Андромеда — галактика, находящаяся поближе всего к Млечному Пути. Названа она в честь одноименной мифической принцессы. Наблюдения 2006 года позволили сделать вывод, что тут насчитывается около триллиона звезд — как минимум вдвое больше, чем во Млечном Пути, где их существует порядка 200 — 400 млрд. Ученые считают, что столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды случится примерно через 3,75 млрд лет, и в конечном итоге будет образована огромная эллиптическая либо дисковая галактика. Но об этом чуть позже. Сначала узнаем, как смотрится «мифическая принцесса».
На рисунке изображена Андромеда. Галактика имеет бело-голубые полосы. Они образуют вокруг нее кольца и укрывают жаркие раскаленные огромные звезды. Темные сине-серые полосы резко контрастируют на фоне этих ярких колец и показывают области, где в плотных облачных коконах образование звезд только начинается. При наблюдении в видимой части спектра кольца Андромеды больше похоже на спиральные рукава. В ультрафиолетовом спектре эти образования скорее напоминают кольцевые структуры. Они были ранее обнаружены телескопом НАСА. Астрологи считают, что эти кольца свидетельствует об образовании галактики в результате столкновения с соседней более 200 млн лет назад.
Спутники Андромеды
Так же как и Млечный Путь, Андромеда имеет ряд миниатюрных спутников, 14 из которых уже обнаружены. Самые известные — М32 и М110. Конечно, маловероятно, что звезды каждой из галактик столкнутся вместе, так как расстояния между ними очень огромные. О том, что же в реальности произойдет, ученые имеют пока достаточно смутные представления. Но уже придумано для будущей новорожденной название. Млекомеда — так называют еще не родившуюся огромную галактику деятели науки.
Столкновения звезд
Андромеда — галактика, насчитывающая 1 трлн звезд (1012), а Млечный Путь — 1 млрд (3*1011). Однако шанс столкновения небесных тел ничтожно мал, так как между ними существует огромное расстояние. Например, наиблежайшая к Солнцу звезда Проксима Центавра находится на удалении в 4,2 световых лет (4*1013км), либо 30 млн (3*107) поперечников Солнца. Представьте, что наше светило — это мячик для игры в настольный теннис. Тогда Проксима Центавра будет смотреться как горошина, находящаяся на расстоянии 1100 км от него, а сам Млечный Путь простираться вширь на 30 млн км. Даже звезды в центре галактики (а конкретно там их наибольшее скопление) расположены с промежутками в 160 млрд (1,6*1011) км. Это как один мячик для настольного тенниса на каждые 3,2 км. Поэтому шанс, что какие-нибудь две звезды столкнутся при слиянии галактик, чрезвычайно мал.
Столкновение черных дыр
Галактика Андромеды и Млечный Путь имеют центральные сверхмассивные черные дыры: Стрелец А (3,6*106 масс Солнца) и объект снутри P2 скопления Галактического ядра. Эти черные дыры сойдутся в одной точке около центра новообразованной галактики, передавая орбитальную энергию звездам, которые со временем сместятся на более высочайшие траектории. Вышеперечисленный процесс может занять миллионы лет. Когда черные дыры приблизятся на расстояние одного светового года друг от друга, они начнут испускать гравитационные волны. Орбитальная энергия станет еще мощнее, до тех пор пока слияние не закончится полностью. Исходя из данных моделирования, проведенного в 2006 году, Земля может быть сначала отброшена почти к самому центру новообразованной галактики, потом пройдет около одной из черных дыр и будет извержена за границы Млекомеды.
Подтверждения теории
Галактика Андромеды приближается к нам со скоростью примерно 110 км за секунду. Прямо до 2012 г. не было никаких способов узнать, произойдет столкновение либо нет. Сделать вывод о том, что оно почти неминуемо, ученым помог Космический Телескоп Хаббла. После отслеживания перемещений Андромеды с 2002 по 2010 г. был сделан вывод, что столкновение случится примерно через 4 млрд лет.
Подобные явления широко распространены в космосе. Например, считается, что Андромеда в прошлом вела взаимодействие как минимум с одной галактикой. А некоторые карликовые галактики, такие как SagDEG, и сейчас продолжают сталкиваться с Млечным Путем, создавая единое образование.
Исследования также показывают, что М33, либо Галактика Треугольника, — третий по размерам и самый яркий представитель Местной группы — тоже будет участвовать в этом событии. Наиболее возможной ее судьбой будет заход на орбиту образовавшегося после слияния объекта, а в дальнем будущем — окончательное объединение. Однако столкновение М33 с Млечным Путем раньше, чем приблизится Андромеда, либо наша Солнечная Система будет отброшена за границы Местной группы, исключается.
Судьба Солнечной Системы
Ученые из Гарварда утверждают, что сроки объединения галактик будут зависеть от тангенциальной скорости Андромеды. Исходя из расчетов, сделали вывод, что есть 50% шанс, что при слиянии Солнечная Система будет отброшена на расстояние, в три раза превышающее текущее до центра Млечного Пути. Точно не понятно, как поведет себя галактика Андромеда. Планета Земля тоже находится под угрозой. Ученые молвят о 12% вероятности, что мы через некоторое время после столкновения будем отброшены за границы нашего бывшего «дома». Но это событие, скорее всего, не произведет сильных неблагоприятных эффектов на Солнечную Систему, и небесные тела не будут разрушены.
Если исключить планетарную инженерию, то ко времени столкновения галактик поверхность Земли сильно раскалится и на ней не останется воды в водянистом состоянии, а означает и жизни.
Возможные побочные явления
Когда объединяются две спиральные галактики, водород, присутствующий на их дисках, сжимается. Начинается усиленное образование новых звезд. Например, это можно наблюдать во взаимодействующей галактике NGC 4039, по другому известной как «Антенны». В случае слияния Андромеды и Млечного Пути считается, что газа на их дисках останется мало. Звездообразование будет не таким насыщенным, хотя полностью возможно зарождение квазара.
Результат слияния
Галактику, образованную при слиянии, ученые предварительно называют Млекомеда. Результат моделирования показывает, что получившийся объект будет носить эллиптическую форму. Его центр будет иметь меньшую плотность звезд, чем современные эллиптические галактики. Но возможна также и дисковая форма. Многое будет зависеть от того, сколько газа останется в пределах Млечного Пути и Андромеды. В недалеком будущем оставшиеся галактики Местной группы сольются в один объект, и это будет означать начало новой эволюционной ступени.
Факты об Андромеде
Андромеда — самая большая Галактика в Местной группе. Но, возможно, не самая массивная. Ученые предполагают что во Млечном Пути сосредоточено больше темной материи, и конкретно это делает нашу галактику более массивной. Деятели науки изучат Андромеду с целью понять происхождение и эволюцию подобных ей образований, ведь это наиблежайшая к нам спиральная галактика. Андромеда с Земли смотрится потрясающе. Многим даже удается ее сфотографировать. Андромеда имеет очень плотное галактическое ядро. Не только огромные звезды расположены в ее центре, но также по меньшей мере одна сверхмассивная черная дыра, спрятанная в сердцевине. Ее спиральные рукава скривились в результате гравитационного взаимодействия с 2-мя соседними галактиками: М32 и М110. Снутри Андромеды обращаются как минимум 450 шаровых звездных скоплений. Среди них — одни из наиболее плотных, которые удалось обнаружить. Галактика Андромеда — самый удаленный объект, который можно увидеть невооружённым глазом. Вам понадобится хорошая точка обзора и минимум яркого света.
В заключение хочется посоветовать читателям почаще поднимать свой взор на звездное небо. Оно хранит много нового и неизведанного. Найдите немного свободного времени, чтобы понаблюдать за космосом в выходные. Галактика Андромеды на небе — зрелище, которое непременно стоит увидеть.
nlo-mir.ru