С чем через много лет столкнется наша галактика
Столкновение Андромеды и Млечного Пути уже началось. Почему так рано?
Если бы Андромеда достаточно подсвечивалась, вы бы увидели ее на Земле уже сейчас
Столкновение Млечного Пути с галактикой Андромеды
Причина, по которой столкновение происходит на несколько миллиардов лет раньше запланированного срока, заключается в том, что галактика Андромеды намного больше, чем кажется. Яркий звездный диск этой галактики имеет диаметр около 120 000 световых лет, что немного больше Млечного Пути. В последние годы исследования Андромеды с использованием гигантских телескопов выявили обширную популяцию звезд, в результате чего ее общий диаметр увеличился примерно до 200 000 световых лет. Однако это ничто по сравнению с последним исследованием.
Николас Ленер из Университета Нотр-Дам и его коллеги определили, что гало Андромеды — ее внешняя оболочка из тонкого горячего газа, похожая на «галактическую атмосферу» — удалено на 2 миллиона световых лет от ее центра. Команда проекта AMIGA также выявила, что оболочка разделена на два слоя: внутренний, где бушуют взрывы сверхновых, и внешний, который намного более спокойный.
Галактика Млечный Путь очень похожа на Андромеду по размеру и структуре, об этом стало известно не так давно. Значит и гало Млечного Пути схоже с таковым у Андромеды. Андромеда находится в 2,5 миллионах световых лет от Млечного Пути. И если у каждой из этих галактик есть ореол, простирающийся на 1-2 миллиона световых лет во всех направлениях, то их соприкосновение уже началось.
Как выглядит галактика Андромеды?
Если бы вы могли полностью рассмотреть галактику Андромеды, она бы показалась в небе невероятно большой. Диск галактики заметен невооруженным глазом как нечеткое пятно шириной примерно как половина нашей Луны. На изображениях с длинной выдержкой, сделанных с помощью телескопов, видны слабые внешние спиральные рукава, которые значительно увеличиваются в размерах.
А вот гало Андромеды не видно даже в самый большой телескоп. Однако за счет того, что квазары своим свечением «подсвечивают» его сзади, ученые смогли исследовать эту область.
Используя свет 43 далеких квазаров, ядер галактик и одних из самых ярких космических объектов во Вселенной, астрономы смогли нанести на карту огромное гало, которое окружает галактику Андромеды
Если бы ваши глаза могли различить рассеянное свечение этого горячего газа, бурлящего вокруг Андромеды, вы бы увидели, что эта галактика уже занимает треть нашего неба.
Подпишитесь на нас в Яндекс.Дзен, чтобы не пропустить столкновение галактик.
Как увидеть другую галактику?
Человеческая интуиция подсказывает, что далекие астрономические объекты должны казаться на небе меньше, чем близлежащие объекты. Но интуиция, как правило, не лучший помощник при работе с незнакомыми масштабами и структурами далекой Вселенной. В нашей Солнечной системе только Солнце, Луна и случайные кометы имеют ярко выраженный размер, который можно разглядеть невооруженным глазом. Планеты же — это просто точки.
Но если продвинуться еще дальше, все начнет меняться. По мере увеличения расстояния масштаб объектов увеличивается еще быстрее, поэтому они кажутся намного больше.
Эта закономерность продолжается по мере удаления от Земли. Ближайшее крупное скопление галактик — скопление Девы, содержащее около 1 500 галактик; оно настолько велико, что заполняет все созвездие, в честь которого названо. Скопление Девы является частью более крупного, Сверхскопления Девы, которое включает в себя наш Млечный Путь. Сверхскопление Девы, в свою очередь, является подмножеством еще большего сверхскопления под названием Ланиакея, одной из крупнейших структур в известной Вселенной.
Возьмем, к примеру, недавнюю комету NEOWISE, которую можно было наблюдать с Земли. Твердая часть кометы крошечная, не более 5 километров в ширину, как же мы ее увидели? Дело в том, что газ и пыль, которые «выкипели» из кометы и образовали ее общий след в окружающей среде — распространились в миллион раз дальше.
Пылевые и ионные хвосты кометы NEOWISE были легко видны с Земли, хотя сама комета была настолько маленькой, что даже космический телескоп Хаббл не смог ее увидеть
Что будет с Землей после столкновения галактик?
В нынешнем виде столкновение Млечного Пути и Андромеды не представляет для нас никакой опасности. Но что будет, когда галактики сблизятся максимально? Обе галактики будут притягиваться друг к другу до тех пор, пока черные дыры, находящиеся в их центрах, в конечном итоге сольются в одну. Как только это произойдет, наша Солнечная система станет частью совершенно другой галактики – эллиптической.
В настоящий момент галактика Андромеды движется в сторону Млечного Пути со скоростью 400 000 километров в час. При такой скорости земной шар можно облететь всего за 6 минут.
Эксперты считают, что, несмотря на столь масштабное событие, Земля все-таки выживет. Вместе с остальной Солнечной системой. Ученые предполагают, что наша планета практически не пострадает от этого межгалактического коллапса, так как обе галактики имеют очень много свободного пространства. Тем не менее с Земли наблюдать за событием будет очень интересно.
Если, конечно, жизнь к тому моменту на ней еще сохранится. А то к этому времени Солнце уже может поглотить Землю.
Коллапс Млечного Пути неизбежен. Что будет, когда наша галактика сольется с другой?
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.
Читайте «Хайтек» в
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.
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 — 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.
Роскосмос показал столкновение Млечного Пути и Андромеды через 4 млрд лет
Через четыре миллиарда лет наша галактика Млечный Путь столкнется с другой галактикой Андромеды, которая находится сейчас от нас на расстоянии 2,5 миллиарда световых лет. Наши галактики движутся навстречу друг другу. Об этом говорится в видеоролике, который был опубликован на канале телестудии Роскосмоса в YouTube.
На видео говорится, что столкновение Млечного Пути с Андромедой приведет к тому, что часть звезд будет выброшена в межгалактическое пространство мощными гравитационными возмущениями. Ядра галактик будут крутиться друг вокруг друга в течение миллионов лет и в конце концов сольются в единое целое, образовав одну большую галактику.
Говоря о слиянии галактик, академик РАН астрофизик Рашид Сюняев уточняет, что это произойдет через 3–5 млрд лет.
«Это будет очень невеселое зрелище для землян, если еще будет кто-то к тому времени существовать на нашей планете. Наша солнечная система почувствует необычайное ускорение, нас выбросит из плоскости нашей галактики куда-то далеко, мы полетим. Это будет удивительный полет через такую кашу из звезд», — говорит академик.
«Мы исследуем слияние таких галактик. Это удивительно, во-первых, смотреть на них, смотреть как при этом образуются ударные волны, газ сжимается, там образуются новые очень яркие звезды, рентгеновские источники, вот все это видно сейчас. Мы это все исследуем», — добавляет он.
В сентябре 2015 года американские астрономы опубликовали в журнале Nature свой прогноз, согласно которым менее чем через миллион лет во Вселенной произойдет один из мощнейших взрывов. Он станет следствием столкновения двух сверхмассивных черных дыр, которые крутятся друг вокруг друга в центре галактики в созвездии Девы, предрекают ученые.
«Изменится небесный узор»: учёные оценили последствия столкновения Млечного Пути и туманности Андромеды
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.
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.
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.
С кем столкнется Млечный Путь?
Спустя миллиарды лет Млечный Путь изменит свой внешний вид. Будущее человечество посмотрит в небо и увидит иную картинку, как показано на изображении сверху.
Мы знаем, что расширение заставляет галактики отдаляться. Но Андромеда и Млечный Путь не только вальсируют во взаимном вращении, но и стараются стать как можно ближе. Не стоит переживать насчет последствий столкновения галактик, так как не все они влекут за собою катастрофические события. Вы можете и не знать, но сейчас наша галактика поглощает звезды Карликовой галактики в Большом Псе, и мы не испытываем какого-либо дискомфорта. Но подобные процессы активируют рождение звезд в больших масштабах, а значит, стоит ожидать появления новых звезд.
Галактика Андромеды через 2 млрд лет
При слиянии подобных масштабов нет большой вероятности, что звезды начнут сталкиваться, потому что разбросаны. А вот газ не может избежать этой участи, поэтому запускает «звездорождение». Образовавшийся газовый коктейль также идет в рацион уже существующим звездам, которые увеличивают свою массу и могут стать сверхновыми.
Однако газ в галактиках Млечный Путь и Андромеда израсходуется до момента столкновения, так что формирования звезд ждать не приходится. Слияние длится долго и постепенно деформирует спиральные структуры. На симуляции видно, как они проходят сквозь друг друга несколько раз. Звезды оседают в пустом пространстве из-за гравитационной встряски.
После первого прохода галактики разойдутся на миллиарды лет, а затем повторят процедуру. Полное слияние Млечного Пути и Андромеды закончится через 5 миллиардов лет. Новая галактика напомнит нечеткое пятно (эллиптическая галактика). Есть небольшая вероятность, что Солнечная система на короткий период станет частью Андромеды или же в один из проходов выйдет в межзвездное пространство.
Интересно, что Андромеда – не единственный кандидат на слияние. Сейчас в точке столкновения располагается огромное облако газообразного водорода. Край уже контактирует с нами, но процесс рождения звезд не активируется до 40 миллионов лет. Это формирование назвали Облако Смита (в честь астронома, нашедшего его в 1963 году). Простирается на 11000 световых лет в длину и на 2500 в ширину. Его водорода хватит, чтобы создать миллион звезд с солнечной массой.