;
Кейсы 19 марта 2021

Коллапс Млечного Пути неизбежен. Что будет, когда наша галактика сольется с другой?

Далее

Млечный Путь и Туманность Андромеды через 4,3 млрд лет сольются в одну галактику. Рассказываем, что что при этом произойдет с Солнечной системой и сверхмассивными черными дырами.

Млечный путь и Галактика Андромеды

Слияние галактик — ключевой механизм их эволюции. Астрономы регулярно наблюдают его в доступной нам части Вселенной. Яркий пример — галактики Антенны в созвездии Ворона. Их обнаружил Уильям Гершель в 1785 году. Внутри нового объекта идет активное образование звезд из-за того, что межзвездный газ пришел в движение.

Млечный Путь и Туманность Андромеды — крупнейшие объекты Местной группы, куда входят полсотни галактик поменьше. Их разделяют 2,5 млн световых лет. Несмотря на такое большое расстояние, обе галактики гравитационно связаны друг с другом.

Модель столкновения
  • 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?

Загрузка...