Andromeda galaksisi ve Samanyolu'nun çarpıştıklarında ne kadar üst üste binecek?

Andromeda'nın mavi kaymasının ölçümleri, Andromeda galaksisi ile Samanyolu arasındaki mesafenin azalmakta olduğu ve birkaç milyar yıl içinde “çarpışacakları” sonucuna varmamızı sağlıyor.

Mavi kayma sadece Andromeda'nın hız vektörünün radyal bileşenini verir. Tanjant bileşenin ölçülmesinin, bir "çarpışma" nın gerçekten gerçekleşip gerçekleşmeyeceğini belirlemede çok önemli olduğunu (yerçekimi ile bağlı iki vücut sisteminde, nokta benzeri cisimlerin çarpışması için, göreceli hız bileşeninin tam olarak diğer cisme doğru bakması gerekir , yani teğetsel bileşen yok olmalıdır).

Şimdi, gökadalar noktaya benzemez, bu nedenle bazı sıfır olmayan teğetsel bileşen en azından bazı galaksi kollarının kesiştiği bir çarpışmaya yol açabilir.

Teğetsel hız ölçüldü mü? Öyleyse nasıl? Çarpışma ne kadar merkezidir (şişkinliğe, kollara şişkin, kollara kollara)?

Bu sayfa , Haziran 2012'den itibaren, teğetsel hız ve çarpışma problemi olarak kabul edilen üç makalenin oldukça ayrıntılı bir özetini içermektedir. Bu sayfadan birkaç seçim biti önereceğim:

Andromeda (M31) ve Samanyolu, Yerel Grup olarak adlandırılan küçük gökada grubundaki en büyük iki gökadadır. Şu anda, M31 galaksimizden yaklaşık 770 kpc uzaktadır, ancak yıldızlarının görüş hattı hızlarının Doppler ölçümleri uzun süredir bize kaçınılmaz olarak bize doğru düştüğünü göstermiştir. Bununla birlikte, çarpışmanın kesin doğası şimdiye kadar tek başına kaldı. Bu bir bayan, göz kamaştırıcı bir darbe mi yoksa kafa kafaya çarpma mı olacak? Bu, Andromeda'nın gökyüzünde ölçülmesi son derece zor olan doğru hareketine (yan hareket) bağlıdır.

Sonunda, bu çalışmanın yazarları, beş ila yedi yıllık bir süre boyunca M31'in teğetsel hareketinin olağanüstü doğru Hubble Uzay Teleskobu gözlemlerini toplamayı başarıyor ve bu veriler Andromeda'nın Sütümüzle çarpmaya ve birleşmeye mahkum olduğu şüphesini ortadan kaldırıyor Dört milyar yılda. Yerel grubun M31'e bağlı olan en büyük üçüncü gökadası olan Üçgen gökadası M33, büyük olasılıkla kozmik patlamaya katılacak (M33'in önce Samanyolu'na çarpma şansı).

Nihai sonuç, M31'in Samanyolu ile ilgili radyal hızın yaklaşık -109 km / s ve teğet hızının yaklaşık 17,0 km / s (1-sigma güveninde <34,3 km / s) olmasıdır. Bu sayılar, Andromeda Galaxy'nin hız vektörünün Samanyolu'na doğru radyal (kafa çarpma) bir yörünge ile istatistiksel olarak tutarlı olduğunu açıkça göstermektedir. Bu, Samanyolu-M31 sisteminin bağlı olduğu ve Kağıt III'te daha ayrıntılı olarak araştırıldığı gibi iki gökadanın birleşeceği anlamına gelir.

Simülasyonlar, Samanyolu ve Andromeda galaksisinin M31 için Kağıt II'de çıkarılan radyal (kafa üstü çarpışma) yörüngesiyle tutarlı bir şekilde birleşeceğini ve ilk “pericenter” ın (en yakın yaklaşım) yaklaşık 4 Gyr'de gerçekleşeceğini gösteriyor. şimdi. Samanyolu için karşılaşma, ilerlemenin% 72.2 olasılığına sahiptir (galaksi, uçuşanla aynı yönde döner). Monte-Carlo yörüngelerinin% 41.0'inde M31, Samanyolu'yla doğrudan bir vuruş yapar ve burada yazarlar, bir "doğrudan vuruş" u ilk pericenter mesafesiyle 25 kpc'den az bir karşılaşma olarak tanımlarlar. İki gökada sonunda 5.9 Gyr'den sonra birleşecek ve birleşme kalıntısının radyal kütle profili orijinal bireysel profillerden önemli ölçüde daha genişleyecektir. Kabaca söylemek gerekirse, bu profil takip edecek$R^{1/4}$ eliptik gökadaların karakteristik kanunu, sarmal gökadaların büyük birleşmelerinin sayısal simülasyonlarından gelen tahminler doğrultusunda.

$25 \text{ kpc} = 25,000 \text{ pc} \cong 81,540 \text{ ly}$