Андромеда и млечный путь: Коллапс Млечного Пути неизбежен. Что будет, когда наша галактика сольется с другой?

• Млечный путь

Млечный Путь  — галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звезды, видимые невооруженным глазом. Относится к спиральным галактикам с перемычкой.

Млечный Путь вместе с галактикой Андромеды (М31), галактикой Треугольника (М33) и более чем 40 карликовыми галактиками-спутниками — своими и Андромеды — образуют Местную группу галактик, которая входит в Местное сверхскопление (Сверхскопление Девы).

Галактика относится к классу спиральных галактик, это означает, что у галактики есть спиральные рукава, расположенные в плоскости диска. Диск погружен в гало сферической формы, а вокруг него располагается сферическая корона.

Солнечная система находится на расстоянии 8,5 тыс. парсек от галактического центра, вблизи плоскости Галактики (смещение к Северному полюсу Галактики составляет всего 10 парсек), на внутреннем крае рукава, носящего название рукав Ориона.

Такое расположение не дает возможности наблюдать форму рукавов визуально. Новые данные по наблюдениям молекулярного газа (СО) говорят о том, что у нашей Галактики есть два рукава, начинающиеся у бара во внутренней части Галактики.

Кроме того, во внутренней части есть еще пара рукавов. Затем эти рукава переходят в четырехрукавную структуру, наблюдающуюся в линии нейтрального водорода во внешних частях Галактики.

• Галактика Андромеды

Галактика Андромеды — спиральная галактика, наблюдаемая в созвездии Андромеды. Эта галактика приблизительно вдвое больше нашей галактики в диаметре, содержит в несколько раз больше звезд и удалена от нее на расстояние порядка 800 килопарсек.

Это делает ее ближайшей из крупных галактик, а также крупнейшей галактикой Местной группы, тем не менее, ее масса меньше, чем у Млечного Пути.

Звёздное население этой галактики в среднем более старое, чем в нашей галактике, и более металличное. Галактика имеет множество спутников, влияющих на ее структуру, в ее истории было множество столкновений с другими галактиками. В будущем Млечный Путь столкнется и объединится с Галактикой Андромеды.

Самое раннее сохранившееся упоминание галактики относится к 964 году нашей эры, а на сегодняшний день это одна из самых изученных галактик.

Модель столкновения галактик

Как и при всех таких столкновениях, маловероятно, что объекты вроде звезд, содержащихся в каждой галактике, действительно столкнутся друг с другом из-за малой концентрации вещества в галактиках и крайней удаленности объектов друг от друга.

К примеру, ближайшая к Солнцу звезда, Проксима Центавра, находится на расстоянии примерно в 4,22 светового года от Земли, что в 277 тыс. раз больше расстояния от Земли до Солнца.

Для сравнения: если бы Солнце было размером с монету диаметром в 2,5 сантиметра, то ближайшая монета/звезда находилась бы на расстоянии 718 км.

Исходя из расчетов, звезды и газ галактики Андромеда будут видны невооруженным глазом примерно через 3 млрд лет. В результате столкновения галактики в течение примерно 1-2 млрд лет сольются в одну гигантскую галактику. Для новообразованной галактики предлагались различные названия, к примеру, Млекомеда.

Вероятность столкновения

В данный момент точно не известно, произойдет столкновение или нет. Радиальная скорость галактики Андромеды относительно Млечного Пути может быть измерена с помощью изучения доплеровского смещения спектральных линий от звезд галактики, но поперечная скорость (или «собственное движение») не может быть прямо измерена.

Таким образом известно, что галактика Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 120 км/с, но произойдёт ли столкновение или галактики просто разойдутся, выяснить пока нельзя.

На данный момент, наиболее точные косвенные измерения поперечной скорости показывают, что она не превышает 100 км/с. Это предполагает, что, по крайней мере, гало темной материи двух галактик столкнутся, даже если не произойдёт столкновения самих дисков.

Запущенный Европейским космическим агентством в 2013 году космический телескоп Gaia уточнил местоположения звезд галактики Андромеды для уточнения поперечной скорости.

Фрэнк Саммерс из Научного института космического телескопа создал компьютерную визуализацию предстоящего события, основанную на исследовании профессора Криса Мигоса из Case Western Reserve University и Ларса Хернквиста из Гарвардского университета.

Согласно опубликованным в сентябре 2014 года данным, по одной из моделей, через 4 млрд лет Млечный Путь «поглотит» Большое и Малое Магеллановы Облака, а через 5 млрд лет сольется с Туманностью Андромеды. По другим расчетам, галактики столкнутся по касательной через 4,7 млрд лет. 

Такие столкновения — относительно обыкновенное явление: туманность Андромеды, к примеру, столкнулась в прошлом, по крайней мере, с одной карликовой галактикой, как и наша галактика.

Возможные последствия столкновения для Солнечной системы

Проявления этого столкновения будут происходить крайне медленно и могут быть вообще не замечены с Земли невооруженным глазом. Вероятность какого-либо непосредственного воздействия на Солнце и планеты мала.

Но, с другой стороны, не исключено, что во время столкновения Солнечная система силами гравитации будет целиком выброшена из новой галактики и станет странствующим межгалактическим объектом.

Это не вызовет негативных последствий для нашей системы, если не считать постепенного исчезновения красивого звездного неба. От межгалактической радиации, возможно, сможет защитить нас магнитосфера Солнца.

Вероятность вылета из диска Млечного Пути во время первого этапа столкновения сегодня оценивается в 12%, а вероятность захвата Андромедой в 3%.

К тому времени гораздо большее значение для жизни на Земле будет иметь эволюция Солнца и последующее превращение его в красного гиганта через 5-6 млрд лет.

Новые исследования предполагаемого слияния

Недавно ученые из Италии провели новое моделирование слияния Млечного Пути и Туманности Андромеды, уточнив их параметры. Как отмечают авторы, результат очень сильно зависит от массы невидимой части галактик — гало.

Считается, что оно состоит из темной материи, недоступной для наших приборов. Размеры гало неизвестны, из-за чего сложно определить массу галактик. Разброс значений — 21-73 размера галактического диска.

Неизвестно даже, где точно кончаются Млечный Путь и Андромеда, пересекаются ли их гало. На итог также влияют скорости собственного движения галактик и плотность межгалактической среды, в которой они летят.

По прогнозам авторов галактики сблизятся через 4,3 млрд лет и еще спустя 10 млрд лет начнут сливаться. Это дольше, чем по предыдущим расчетам.

К тому времени Солнце уже превратится в красный гигант, испепелит ближайшие планеты и погаснет. Землянам придется спасаться на окраинных планетах-гигантах, но гибель своей Галактики они смогут наблюдать.

Что касается сверхмассивных черных дыр, то сперва они будут кружиться по спирали во внутренней части Милкомеды, и только через 16,6 млрд лет сольются.  

Из-за гигантской массы объектов произойдет мощный выброс гравитационного излучения. Волны от этого события смогут зафиксировать мощные интерферометры типа наземного будущего SKA или космического LISA.

Читать далее

Кислород точно исчезнет: что будет с Землей без главного источника жизни

В Китае из солнечной энергии сделали жидкое топливо

Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?

Млечный путь vs Андромеда: kiri2ll — LiveJournal

• Космос
• Cancel

Остается лишь представлять, каким увидят ночное небо гипотетические наблюдатели той эпохи

Что будет потом? Наши галактики разойдутся, но для того чтобы как на гигантских качелях вновь вернуться к следующему столкновению, которое случится  менее чем через 1,5 миллиарда лет после первого. В ходе этого столкновения галактики, через 7 миллиардов лет от сегодняшнего момента, галактики окончательно сольются в единую эллиптическую галактику (рабочее название Млекомеда). Как видно из симуляции, во всем этом процессе также будет принимать участие галактика Треугольника, которая возможно станет своего рода спутником Млекомеды, а через некоторое время сольется с ней.

Фрагмент передачи с русскими субтитрами на эту тему

Возможно, он так и будет вращаться вокруг центра Млекомеды, пока полностью не прекратит излучать в окружающее пространство и не превратится в черный карлик. Впрочем, с учетом гигантских временных интервалов (речь о квадриллионе лет) и неясности в общей судьбе вселенной, у нас пока что недостаточно данных, чтобы утверждать об этом наверняка.

Tags:

Subscribe

• Фобос над Марсом

  Астроэнтузиаст Андреа Лак опубликовал весьма эффектные изображения, сделанные им в ходе обработки снимков миссии Mars Express. Они демонстрируют…

• «Хаббл» сфотографировал карликовую галактику

  Группа сопровождения миссии «Хаббл» опубликовала новое изображение объекта дальнего космоса. В этот раз в прицел космического телескопа…

• Chandra нашел одинокую галактику в ранней Вселенной

  В ходе совместных наблюдений, осуществленных рентгеновским телескопом Chandra и обсерваторией Gemni, астрономам удалось получить изображение…

Photo

Hint http://pics.livejournal.com/igrick/pic/000r1edq

• Фобос над Марсом

  Астроэнтузиаст Андреа Лак опубликовал весьма эффектные изображения, сделанные им в ходе обработки снимков миссии Mars Express. Они демонстрируют…

• «Хаббл» сфотографировал карликовую галактику

  Группа сопровождения миссии «Хаббл» опубликовала новое изображение объекта дальнего космоса. В этот раз в прицел космического телескопа…

• Chandra нашел одинокую галактику в ранней Вселенной

  В ходе совместных наблюдений, осуществленных рентгеновским телескопом Chandra и обсерваторией Gemni, астрономам удалось получить изображение…

галактик Андромеды и Млечного Пути сливаются

Началось слияние Млечного Пути и Андромеды

Галактика Андромеды, ближайшая спиральная галактика к нашему Млечному Пути, не заметна в нашем ночном небе, если только вы не ищете ее. Однако под темным небом вы можете увидеть его без помощи оптики, а только как едва различимое нечеткое пятно света. Но однажды, в далеком будущем, Андромеда будет ярко светить в нашем небе, становясь все больше и больше… по мере того, как она будет приближаться к нам. И хотя две галактики все еще находятся на расстоянии 2,5 миллиона световых лет друг от друга, возможное слияние наших двух галактик фактически уже началось.

Большая протяженность галактических гало

Галактика Андромеды в настоящее время мчится к нашему Млечному Пути со скоростью около 70 миль (113 км) в секунду. Имея это в виду, наше слияние произойдет через пять миллиардов лет. Но в августе 2020 года рецензируемые Astrophysical Journal опубликовал новое исследование, показывающее, что столкновение между нашими галактиками уже происходит.

Новости о галактике Андромеда поступили от проекта AMIGA, который использует космический телескоп Хаббл , чтобы изучить глубокое космическое окружение галактики Андромеды. AMIGA расшифровывается как Карта поглощения ионизированного газа в Андромеде. НАСА назвало это:

… наиболее полное исследование гало, окружающего галактику.

Галактика Андромеды, наш Млечный Путь и другие галактики окружены большой оболочкой, называемой галактическим гало, которая состоит из газа, пыли и рассеянных звезд. Ореолы галактик тусклые, настолько тусклые, что обнаружить их — непростая задача. Эти астрономы измерили размер гало галактики Андромеды, посмотрев, сколько она поглощает света от фоновых квазаров. Они были удивлены, обнаружив, что гало галактики Андромеды сильно растягивается, намного дальше за его видимые границы.

Действительно, он простирается на половину расстояния до нашего Млечного Пути (1,3 миллиона световых лет) и еще дальше в других направлениях (до 2 миллионов световых лет).

Ореолы уже трогают?

Значит ли это, что гало галактик Андромеды и Млечного Пути соприкасаются?

Оказывается, с нашей точки зрения внутри Млечного Пути мы не можем легко измерить характеристики гало нашей галактики. Однако, поскольку две галактики очень похожи по размеру и внешнему виду, ученые предполагают, что гало Млечного Пути также будет похоже.

Другими словами, это слабые ореолы галактик, которые действительно начали соприкасаться друг с другом. Таким образом, можно сказать, что столкновение между нашими двумя галактиками уже началось.

Визуализация гало Андромеды на нашем небе

Так как же будет выглядеть слияние Андромеды?

НАСА опубликовало приведенные ниже изображения в 2012 году. Это художественные представления о том, что кто-то на Земле может увидеть, когда галактика Андромеды несется к нам.

Представленные ниже изображения основаны на тщательных измерениях движения галактики Андромеды с помощью космического телескопа Хаббл с компьютерным моделированием неизбежного столкновения двух галактик. Кроме того, серия исследований, опубликованных в 2012 году, показала, что наша галактика Млечный Путь и галактика Андромеды, вместо того, чтобы смотреть друг на друга, как это иногда происходит при слиянии галактик, на самом деле сольются, образуя одну большую эллиптическую или футбольную галактику. .

Роланд ван дер Марел, астроном из Научного института космического телескопа, сообщил журналу Discover Magazine в феврале 2022 года:

Будь то полное лобовое столкновение или более скользящий удар, на самом деле не влияет на конечный результат.

А это новая гигантская эллиптическая галактика.

Еще одно видео слияния Андромеды

Галактики Млечный Путь и Андромеда, однако, не будут единственными, кто участвует в этом слиянии. Как показано на видео ниже, другая большая галактика в нашей Местной группе галактик, то есть M33, также известная как галактика Треугольника, также будет играть роль.

В видео ниже вы узнаете галактику Треугольника как меньший объект рядом с галактиками Андромеды и Млечного Пути. Хотя галактика Треугольника, скорее всего, не присоединится к слиянию, тем не менее, в какой-то момент она может столкнуться с нашим Млечным Путем, участвуя в великом космическом танце с двумя более крупными галактиками.

Что происходит со звездами и планетами при слиянии галактик?

По всей вселенной галактики сталкиваются друг с другом. Астрономы наблюдают за галактическими столкновениями или их последствиями с помощью мощных телескопов. В некотором смысле, когда происходит галактическое слияние, две галактики подобны призракам; они просто проходят друг через друга. Это потому, что звезды внутри галактик разделены такими большими расстояниями. Таким образом, сами звезды обычно не сталкиваются при слиянии галактик.

Тем не менее, слияние затронет звезды как в галактике Андромеды, так и в нашем Млечном Пути. Галактика Андромеды содержит около триллиона звезд. Между тем, Млечный Путь насчитывает около 300 миллиардов звезд. Звезды из обеих галактик будут выброшены на новые орбиты вокруг вновь объединенного галактического центра. Например, по мнению ученых, участвовавших в исследованиях 2012 года:

Вероятно, Солнце будет выброшено в новую область нашей галактики…

И все же, по их словам,

… нашей Земле и Солнечной системе ничего не угрожает.

Увидит ли человечество слияние Андромеды?

Итак, как насчет жизни на Земле? Переживет ли земная жизнь слияние? Что ж, солнце в конечном итоге станет красным гигантом примерно через 7,5 миллиардов лет, когда оно увеличится в размерах и поглотит Землю. Но даже раньше светимость, или внутренняя яркость, солнца увеличится. Это произойдет, в конечном счете, на временной шкале примерно в четыре миллиарда лет.

По мере увеличения солнечного излучения, достигающего Земли, температура поверхности Земли будет повышаться. Мы можем столкнуться с безудержным парниковым эффектом, подобным тому, который происходит сейчас на соседней планете, Венере. Так что есть хорошее изменение в том, что земной жизни не будет, когда завершится слияние.

Но к тому времени, возможно, некоторые земные жители станут космическими. Возможно, мы покинем Землю и даже нашу Солнечную систему. Мы все еще можем увидеть, как Андромеда врезается в Млечный Путь, просто с немного другой точки зрения.

Подробнее: Хаббл показывает, что Млечный Путь обречен на лобовое столкновение

Итог: слияние Млечного Пути и Андромеды уже началось. Две спиральные галактики сформируют одну гигантскую эллиптическую галактику через 5 миллиардов лет.

Источник: Project AMIGA: The Circumgalactic Medium of Andromeda*

Via Discover Magazine

Посмотрите, что происходит, когда сталкиваются две галактики

Наука

Звезды плывут мимо друг друга, и ночное небо, вероятно, будет сказочным.

17 августа 2022 г.

Гравитация может творить удивительные вещи во Вселенной. Когда речь не идет о том, чтобы ваш пролитый кофе направлялся прямо на вашу рубашку здесь, на Земле, невидимая сила занимается декоративно-прикладным искусством с космической материей: дробит газ и пыль в новые сияющие звезды, сглаживает комковатые скалы в сферические планеты и, личный фаворит, сталкивающий вместе целые галактики. Гравитация подталкивает галактики друг к другу — иногда две, иногда больше — до тех пор, пока они не встретятся, их содержимое свистит и смешивается, и медленно движущийся хаос формирует их всех в один большой галактический шар.

Астрономы наблюдали такие события, известные как слияния, почти на каждой стадии процесса. Вначале, когда галактики собираются вместе, как будто их созывают на очень важную космическую конференцию. В самый разгар, когда гравитация начала вытягивать их из первоначальной формы. И в конце, когда остается грязная сфера. К тому времени единственным признаком того, что когда-то произошло слияние, является слабое мерцание звездного материала вокруг шара.

Последнее изображение в каталоге, показанное вверху этой статьи и полученное телескопом Gemini North на Гавайях, фиксирует начало слияния в сверкающих деталях. Две задействованные галактики — NGC 4567 вверху и NGC 4568 внизу — будут вращаться вокруг друг друга, толкая существующие звезды и порождая новые, пока все не сольется примерно через 500 миллионов лет.

Слияние галактик — одно из самых поражающих воображение событий во вселенной. Конечно, сверхновые — это круто, как и столкновения черных дыр. Но слияния галактик имеют все это и многое другое. (Увеличьте масштаб этого снимка с Близнецов Север, и вы увидите послесвечение взорвавшейся звезды.) Столкновения галактик также дают отличный материал для мечтаний о внеземной жизни далеко за пределами Земли. Учтите, что NGC 4568 и NGC 4567 полны звезд, и у большинства звезд, как мы узнали из наблюдений за нашей собственной галактикой, есть планеты. Это означает, что если бы мы могли немного пофантазировать, галактики NGC могли бы быть для кого-то домом. На что может быть похоже существование посреди галактического слияния?

Ночной вид «был бы весьма захватывающим», сказал мне Висенте Родригес-Гомес, астроном из Национального автономного университета Мексики. «Небо было бы заполнено недавно образовавшимися звездами, и мы могли бы видеть искривленные потоки звезд, газа и пыли, тянущиеся по небу».

Что еще более захватывающе, вы могли смотреть на этот вид в основном невозмутимо, потому что, несмотря на галактическую неразбериху, вероятность того, что ваше солнце врежется в другое, будет крайне маловероятной, Мойя МакТир, астрофизик и автор книги Млечный Путь: Автобиография Нашей Галактики , рассказала мне . «Вы когда-нибудь смотрели действительно хороший марширующий оркестр, представление, в котором две группы проходят друг через друга?» она спросила меня. Вот как звезды движутся при слиянии галактик, пересекая друг друга так же плавно, как музыканты в униформе скользят по траве.

Даже когда звезды аккуратно проходят мимо друг друга, пространство между ними может стать немного хаотичным. «В галактиках есть огромные облака газа и пыли, а затем, когда галактики взаимодействуют, эти огромные облака газа и пыли столкнутся», — сказал мне Джейхан Карталтепе, астрофизик из Рочестерского технологического института, изучающий формирование галактик. Этот процесс создаст в ночном небе туманные очаги газа и пыли, которые в конечном итоге разрушатся под собственным весом и воспламенятся в совершенно новые звезды. Астрономы на Земле могут обнаружить эти области звездообразования на своих снимках слияния галактик, таких как этот, сделанный космическим телескопом Хаббла.

По мере того, как звездное вещество сталкивающихся галактик будет мигрировать внутрь, будут мигрировать и гигантские черные дыры, которые, по мнению ученых, находятся в центрах большинства крупных галактик. Плотные невидимые объекты будут прорываться сквозь нее, как невидимые метеоры, увлекая за собой звезды (и, возможно, поглощая некоторых из них). «Когда две галактики начинают сливаться, их центральные сверхмассивные черные дыры опускаются к центру этой вновь образованной галактики и в конечном итоге сливаются» в единую, большую черную дыру, — считает Кьяра Мингарелли, астрофизик из Университета Коннектикута и Центра исследований Института Флэтайрон. Об этом мне рассказала вычислительная астрофизика, изучающая судьбу сверхмассивных черных дыр при слиянии галактик.

Все это действие — вспышки новых звезд, блуждающие черные дыры — будет разворачиваться в течение миллионов, даже миллиардов лет. Гипотетический обитатель галактик NGC не заметит никаких изменений в своем и без того ярком ночном небе за всю свою жизнь, но вполне может осознавать, что живет в слиянии. Гипотетические астрономы в ее мире могли сортировать архивные наблюдения предыдущих поколений и собирать данные для будущих ученых. Они смогут понять прошлое своей галактики, так же как астрономы здесь, на Земле, выяснили, что Млечный Путь ранее испытывал крошечные слияния и поглощал более мелкие галактики. И эти астрономы могли бы также наметить будущее своей галактики, так же как астрономы на Земле обнаружили, что наша собственная галактика движется к драматическому слиянию, которое изменит все.

Наш Млечный Путь находится на пути столкновения с другой спиральной галактикой под названием Андромеда. Сегодня Андромеда видна как пятнышко света в ночном небе, но примерно через 5 миллиардов лет она будет спутана с нами. Спиральные рукава нашей галактики исчезнут, как и наша сверхмассивная черная дыра. Центральная черная дыра Андромеды имеет массу в 100 миллионов солнц, и она быстро поглотит нашу собственную, которая имеет сравнительно маленькую массу в 4 миллиона солнц. «Это будет как, ляп , готово, — сказал Мингарелли.

Хотя слияния не приведут к заметным изменениям в одной жизни человека, они все еще могут предложить интригующие возможности для любых астрономов, живущих в них. Нахождение в одинокой незапутанной галактике может быть недостатком. Например, положение Земли в Млечном Пути не дает лучших видов для изучения нашего галактического дома; на пути слишком много газа и пыли, сказал Мактир. «Мы должны изучить другие спиральные галактики, чтобы узнать о поведении и эволюции спиральных галактик, подобных той, в которой мы живем», — сказала она. Но «если бы была другая спиральная галактика, расположенная намного ближе к вам, и она была бы расположена под таким углом, что вы могли бы видеть большую ее часть, тогда вы могли бы изучать ее намного легче, чем свою собственную галактику, » она сказала.

Другими словами, быть астрономом в центре слияния галактик было бы неприятно; ночное небо было бы слишком переполнено для наблюдения за очень удаленными целями. «В такой среде было бы трудно найти линии обзора, не загрязненные светящейся системой слияния, которая станет нашим домом», — сказал Родригес-Гомес. Возможно, кто-то еще наблюдал Млечный Путь со своего насеста в гуще сияющего космического столкновения и глубоко вздохнул, задаваясь вопросом, в тихий момент мечтаний, на что это может быть похоже здесь.