Srážka Andromeda – Mléčná dráha
Srážka Andromeda -Mléčná dráha je galaktická srážka , která by měla nastat asi za 4,5 miliardy let mezi dvěma největšími galaxiemi v Místní skupině — Mléčnou dráhou (která obsahuje Sluneční soustavu a Zemi ) a Galaxií v Andromedě . Zúčastněné hvězdy jsou dostatečně daleko od sebe, takže je nepravděpodobné, že by se některá z nich jednotlivě srazila, ačkoli některé hvězdy budou vyvrženy.
Jistota
Tato série fotografických ilustrací ukazuje předpovězenou fúzi mezi galaxií Mléčná dráha a sousední galaxií v Andromedě .
Galaxie v Andromedě se blíží k Mléčné dráze rychlostí asi 300 km/s (200 mil za sekundu), jak ukazuje modrý posun . Avšak boční rychlost (měřená jako správný pohyb ) je velmi obtížné měřit s dostatečnou přesností, aby bylo možné vyvodit rozumné závěry. Do roku 2012 se nevědělo, zda k případné kolizi definitivně dojde, či nikoliv.Výzkumníci poté použili Hubbleův vesmírný dalekohled k měření pozic hvězd v Andromedě v letech 2002 a 2010 ve vztahu ke stovkám vzdálených galaxií v pozadí. Zprůměrováním přes tisíce hvězd byli schopni získat průměrný správný pohyb se subpixelovou přesností. Závěrem bylo, že Andromeda se pohybuje na obloze jihovýchodně rychlostí méně než 0,1 miliarcových sekund za rok, což odpovídá rychlosti vůči Slunci menší než 200 km/s směrem na jih a směrem na východ. Vezmeme-li také v úvahu pohyb Slunce, bylo zjištěno, že tangenciální nebo boční rychlost Andromedy vzhledem k Mléčné dráze je mnohem menší než rychlost přiblížení (v souladu s nulou vzhledem k nejistotě), a proto nakonec splyne s Mléčnou dráhou kolem 5 miliard let.
Takové srážky jsou relativně běžné, vezmeme-li v úvahu dlouhou životnost galaxií. Například se předpokládá, že Andromeda se v minulosti srazila s nejméně jednou další galaxií a několik trpasličích galaxií , jako je Sgr dSph , se v současné době sráží s Mléčnou dráhou a je do ní začleněno.
Studie také naznačují, že M33, galaxie Triangulum – třetí největší a třetí nejjasnější galaxie Místní skupiny – se také zúčastní srážky. Jeho nejpravděpodobnějším osudem je skončit obíhat kolem pozůstatku sloučení galaxií Mléčná dráha a Andromeda a nakonec s ním splynout v ještě vzdálenější budoucnosti. Nelze však vyloučit srážku s Mléčnou dráhou, než se srazí s galaxií Andromeda, nebo vymrštění z Místní skupiny.
Srážky hvězd
Zatímco galaxie v Andromedě obsahuje asi 1 bilion (1012 ) hvězd a Mléčná dráha obsahuje asi 300 miliard (3 × 1011 ), šance na srážku i dvou hvězd je zanedbatelná kvůli obrovským vzdálenostem mezi hvězdami. Například nejbližší hvězda k Zemi po Slunci je Proxima Centauri , asi 4,2 světelných let (4,0 × 10 13 km; 2,5 × 10 13 mi) nebo 30 milionů (3 × 107 ) sluneční průměry pryč.
Pro představu tohoto měřítka, kdyby Slunce bylo pingpongový míček , Proxima Centauri by byl hrášek vzdálený asi 1100 km (680 mi) a Mléčná dráha by byla široká asi 30 milionů km (19 milionů mi). Přestože jsou hvězdy běžnější v blízkosti středů každé galaxie, průměrná vzdálenost mezi hvězdami je stále 160 miliard (1,6 × 1011 ) km (100 miliard mil). To je analogie s jedním pingpongovým míčkem každých 3,2 km (2 mi). Je tedy krajně nepravděpodobné, že by se jakékoli dvě hvězdy ze splývajících galaxií srazily.
Kolize černých děr
Každá z galaxií Mléčná dráha a Andromeda obsahuje centrální supermasivní černou díru (SMBH), kterou je Sagittarius A* (c.3,6 × 10 6 M ☉ ) a objekt v koncentraci P2 jádra Andromedy (1–2 × 108 M ☉ ) . Tyto černé díry se budou sbližovat poblíž středu nově vzniklé galaxie po dobu, která může trvat miliony let, v důsledku procesu známého jako dynamické tření : jak se SMBH pohybují vzhledem k okolnímu mraku mnohem méně hmotných hvězd, vedou gravitační interakce. k čistému přenosu orbitální energie z SMBH ke hvězdám, což způsobí, že hvězdy jsou "vystřeleny" na oběžné dráhy s vyšším poloměrem a SMBH "klesají" směrem ke galaktickému jádru. Když se SMBH dostanou do vzdálenosti jednoho světelného roku od sebe, začnou silně vysílat gravitační vlny , které budou vyzařovat další orbitální energii, dokud se úplně nespojí. Plyn absorbovaný kombinovanou černou dírou by mohl vytvořit svítící kvasar nebo aktivní galaktické jádro , které by uvolnilo tolik energie jako 100 milionů výbuchů supernov . Od roku 2006 simulace naznačovaly, že Slunce by se mohlo přiblížit ke středu spojené galaxie a potenciálně se přiblížit k jedné z černých děr, než bude zcela vyvrženo z galaxie. Alternativně by se Slunce mohlo k jedné z černých děr přiblížit o něco blíže a být roztrženo svou gravitací. Části bývalého Slunce by byly vtaženy do černé díry.
Osud sluneční soustavy
Viz také: Vznik a vývoj sluneční soustavy § Galaktická kolize a planetární rozvrat
Dva vědci z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics uvedli, že kdy a dokonce zda se tyto dvě galaxie srazí, bude záviset na příčné rychlosti Andromedy. Na základě současných výpočtů předpovídají 50% pravděpodobnost, že ve sloučené galaxii bude Sluneční soustava smetena třikrát dále od galaktického jádra, než je její současná vzdálenost.
Předpovídají také 12% šanci, že Sluneční soustava bude vyvržena z nové galaxie někdy během srážkTaková událost by neměla žádný nepříznivý vliv na systém a šance na jakýkoli druh narušení Slunce nebo samotných planet může být malá.
Pomineme-li planetární inženýrství , v době, kdy se tyto dvě galaxie srazí, bude povrch Země již příliš horký na to, aby existovala kapalná voda, což ukončí veškerý pozemský život; to se v současnosti odhaduje na asi 0,5 až 1,5 miliardy let v důsledku postupně rostoucí svítivosti Slunce ; v době srážky se svítivost Slunce zvýší o 35-40%, což pravděpodobně v této době spustí skleníkový efekt na planetě.
Možné spuštěné hvězdné události
Když se dvě spirální galaxie srazí, vodík přítomný na jejich discích se stlačí a vytvoří silnou hvězdu , jak je vidět na interagujících systémech, jako jsou Galaxie Antennae . V případě srážky Andromeda-Mléčná dráha se předpokládá, že v discích obou galaxií zbude jen málo plynu, takže zmíněný starburst bude relativně slabý, i když stále může stačit k vytvoření kvasaru.
Zbytek sloučení
Galaktický produkt srážky byl pojmenován Milkomeda nebo Milkdromeda. Podle simulací je tento objekt pravděpodobně obří eliptickou galaxií , ale se středem vykazujícím menší hustotu hvězd než současné eliptické galaxie. Je však možné, že výsledným objektem bude velká čočková nebo superspirální galaxie v závislosti na množství zbývajícího plynu v Mléčné dráze a Andromedě.
V průběhu příštích 150 miliard let se zbývající galaxie Místní skupiny spojí do tohoto objektu a účinně dokončí jeho vývoj.
Interagující galaxie ( kolidující galaxie ) jsou galaxie , jejichž gravitační pole vedou k vzájemnému rušení. Příkladem menší interakce je satelitní galaxie narušující spirální ramena primární galaxie . Příkladem velké interakce je galaktická kolize, která může vést ke splynutí galaxií .
Satelitní interakce
Obří galaxie interagující se svými satelity je běžná. Gravitace satelitu by mohla přitahovat jedno z primárních spirálních ramen . Alternativně se sekundární satelit může ponořit do primární galaxie, jako v trpasličí eliptické galaxii Sagittarius potápějící se do Mléčné dráhy . To může vyvolat vznik malého množství hvězd . Takové osiřelé shluky hvězd byly někdy označovány jako "modré kapky", než byly rozpoznány jako hvězdy.
Animace srážky galaxií
Kolize galaxií
Slučování galaxií ve vzdáleném vesmíru pomocí gravitační lupy.
Kolidující galaxie jsou běžné během vývoje galaxií .
Extrémně slabé rozložení hmoty v galaxiích znamená, že se nejedná o srážky v tradičním smyslu slova, ale spíše o gravitační interakce.
Srážka může vést ke splynutí , pokud se dvě galaxie srazí a nemají dostatečnou hybnost, aby po srážce pokračovaly v cestě. Stejně jako u jiných kolizí galaxií může sloučení dvou galaxií vytvořit oblast nových hvězd. [4] V tom případě spadnou zpět do sebe a nakonec se po mnoha průchodech navzájem spojí v jednu galaxii. Pokud je jedna ze srážejících se galaxií mnohem větší než druhá, zůstane po sloučení z velké části nedotčená. Větší galaxie bude vypadat téměř stejně, zatímco menší galaxie se oddělí a stane se součástí větší galaxie. Když galaxie procházejí navzájem, na rozdíl od sloučení si po průchodu do značné míry zachovávají svůj materiál a tvar.
Galaktické srážky jsou nyní často simulovány na počítačích, které využívají realistické fyzikální principy, včetně simulace gravitačních sil, jevů rozptylu plynu, vzniku hvězd a zpětné vazby. Dynamické tření zpomaluje relativní pohyb párů galaxií, které se mohou v určitém bodě spojit v závislosti na počáteční relativní energii drah. Knihovnu simulovaných kolizí galaxií lze nalézt na webu Pařížské observatoře GALMER.