مجرة درب التبانة ومجرة المرأة المسلسلة
يعد اندماج المجرات آلية رئيسية لتطورها. علماء الفلك بانتظام
مجرة درب التبانة وسديم أندروميدا هما الأكبركائنات المجموعة المحلية ، والتي تضم خمسين مجرة أصغر. تفصل بينهما 2.5 مليون سنة ضوئية. على الرغم من هذه المسافة الكبيرة ، ترتبط كلتا المجرتين ببعضهما البعض عن طريق الجاذبية.
نموذج الاصطدام
- درب التبانة
مجرة درب التبانة هي المجرة التي تحتوي على الأرض، والنظام الشمسي، وجميع النجوم الفردية التي يمكن رؤيتها بالعين المجردة. يشير إلى المجرات الحلزونية المحظورة.
درب التبانة مع مجرة المرأة المسلسلة (M31) ،مجرة المثلث (M33) وأكثر من 40 مجرة ساتلية قزمة - خاصة بهم ومجرة أندروميدا - تشكل المجموعة المحلية من المجرات ، والتي هي جزء من العنقود الفائق المحلي (عنقود العذراء الفائق).
تنتمي المجرة إلى فئة المجرات الحلزونية، مما يعني أن المجرة حلزونيةالأكمام، الموجود في مستوى القرص. القرص مغمور فيهالةكروية الشكل، ومن حولها كرويةتاج.
النظام الشمسي على مسافة 8.5ألف فرسخ فلكي من مركز المجرة، بالقرب من مستوى المجرة (الإزاحة إلى القطب الشمالي للمجرة 10 فرسخ فلكي فقط)، على الحافة الداخلية للذراع تسمىذراع اوريون.
هذا الترتيب يجعل من المستحيل مراقبتهشكل الأكمام بصريا. تشير البيانات الجديدة المستمدة من عمليات رصد الغاز الجزيئي (CO) إلى أن مجرتنا لها ذراعان، يبدأان من شريط في الجزء الداخلي من المجرة.
بالإضافة إلى ذلك ، يوجد أيضًا زوج من الأكمام في الداخل. ثم تتحول هذه الأذرع إلى هيكل رباعي الأذرع لوحظ في خط الهيدروجين المحايد في الأجزاء الخارجية من المجرة.
- مجرة أندروميدا
مجرة المرأة المسلسلة هي مجرة حلزونيةلوحظ في كوكبة المرأة المسلسلة. يبلغ قطر هذه المجرة ضعف قطر مجرتنا تقريبًا، وتحتوي على عدد أكبر من النجوم بعدة مرات، وتقع على مسافة حوالي 800 كيلو فرسخ فلكي.
هذا يجعلها أقرب المجرات الكبيرة ، وكذلك أكبر مجرة في المجموعة المحلية ، ومع ذلك ، فإن كتلتها أقل من كتلة مجرة درب التبانة.
عدد النجوم في هذه المجرة ، في المتوسط ، أكثر منأقدم من مجرتنا ، وأكثر معدنية. تحتوي المجرة على العديد من الأقمار الصناعية التي تؤثر على هيكلها ، في تاريخها كان هناك العديد من الاصطدامات مع المجرات الأخرى. في المستقبل ، ستصطدم درب التبانة وتندمج مع مجرة المرأة المسلسلة.
يعود أقدم ذكر للمجرة إلى عام 964 بعد الميلاد ، وهي اليوم واحدة من أكثر المجرات دراسة.
نموذج اصطدام المجرة
كما هو الحال مع كل هذه الاصطدامات، فمن غير المرجحأن الأجسام مثل النجوم الموجودة في كل مجرة سوف تصطدم ببعضها البعض في الواقع بسبب انخفاض تركيز المادة في المجرات والمسافة الكبيرة للأجسام عن بعضها البعض.
على سبيل المثال، أقرب نجم إلى الشمس، بروكسيما سنتوري، يقع على مسافة 4.22 سنة ضوئية تقريبًا من الأرض، أي 277 ألف مرة المسافة من الأرض إلى الشمس.
للمقارنة ، إذا كانت الشمس بحجم عملة معدنية قطرها 2.5 سم ، فإن أقرب عملة / نجم سيكون على بعد 718 كيلومترًا.
بناءً على الحسابات، نجوم وغاز المجرةستكون مجرة أندروميدا مرئية بالعين المجردة بعد حوالي ثلاثة مليارات سنة. ونتيجة لهذا الاصطدام، ستندمج المجرات لتشكل مجرة عملاقة واحدة خلال حوالي مليار إلى ملياري سنة. تم اقتراح أسماء مختلفة للمجرة المتكونة حديثًا، على سبيل المثال،حليب.
احتمالية الاصطدام
في هذه اللحظة ليس من المعروف بالضبط ما سيحدثالاصطدام أم لا. يمكن قياس السرعة الشعاعية لمجرة المرأة المسلسلة بالنسبة إلى درب التبانة من خلال دراسة انزياح دوبلر للخطوط الطيفية من نجوم المجرة، لكن السرعة العرضية (أو "الحركة المناسبة") لا يمكن قياسها مباشرة.
ومن ثم، فمن المعروف أن مجرة المرأة المسلسلة تقترب من مجرة درب التبانة بسرعة حوالي 120 كيلومترا في الثانية، ولكن لا يمكن حتى الآن تحديد ما إذا كان سيحدث تصادم أو ستنفصل المجرات ببساطة.
في الوقت الحالي، الأكثر دقة غير المباشرةوتبين قياسات السرعة العرضية أنها لا تتجاوز 100 كم/ثانية. ويشير هذا إلى أن هالات المادة المظلمة للمجرتين على الأقل سوف تتصادم، حتى لو لم يتصادم القرصان نفسهما.
أطلقته وكالة الفضاء الأوروبية في عام 2013 ، قام تلسكوب جايا الفضائي بتحسين مواقع النجوم في مجرة المرأة المسلسلة لتحسين السرعة العرضية.
فرانك سامرز من معهد علوم الفضاءأنشأ التلسكوب تصورًا حاسوبيًا للحدث القادم بناءً على بحث أجراه البروفيسور كريس ميجوس من جامعة كيس ويسترن ريزيرف ولارس هيرنكويست من جامعة هارفارد.
كما نشر في سبتمبر 2014ووفقا لأحد النماذج، خلال 4 مليارات سنة، سوف "تمتص" درب التبانة سحابتي ماجلان الكبرى والصغرى، وبعد 5 مليارات سنة سوف تندمج مع سديم المرأة المسلسلة. ووفقا لحسابات أخرى، فإن المجرات سوف تتصادم بشكل عرضي خلال 4.7 مليار سنة.
مثل هذه الاصطدامات شائعة نسبيًا: فقد اصطدم سديم أندروميدا ، على سبيل المثال ، في الماضي بمجرة قزمة واحدة على الأقل ، تمامًا مثل مجرتنا.
التأثيرات المحتملة للتصادم على النظام الشمسي
وستحدث مظاهر هذا الاصطدامببطء شديد وقد لا يكون مرئيًا على الإطلاق من الأرض بالعين المجردة. احتمال أي تأثير مباشر على الشمس والكواكب منخفض.
لكن من ناحية أخرى، من الممكن أنه أثناء الاصطدام، سيتم طرد النظام الشمسي بالكامل من المجرة الجديدة بواسطة قوى الجاذبية وسيصبح جسمًا متجولًا بين المجرات.
وهذا لن يسبب عواقب سلبية بالنسبة لناالنظام، باستثناء الاختفاء التدريجي للسماء المرصعة بالنجوم الجميلة. قد يكون الغلاف المغناطيسي الشمسي قادرًا على حمايتنا من الإشعاع بين المجرات.
ويقدر الآن احتمال طرده من قرص درب التبانة خلال المرحلة الأولى من الاصطدام بنسبة 12%، واحتمال الاستيلاء على أندروميدا بنسبة 3%.
بحلول ذلك الوقت ، سيكون تطور الشمس وتحولها اللاحق إلى عملاق أحمر خلال 5-6 مليار سنة ذا أهمية أكبر بكثير للحياة على الأرض.
بحث جديد عن الاندماج المزعوم
أجرى علماء من إيطاليا مؤخرًا اختبارًا جديدًانمذجة اندماج مجرة درب التبانة وسديم أندروميدا ، وتحديد معالمها. كما لاحظ المؤلفون ، فإن النتيجة تعتمد بشكل كبير على كتلة الجزء غير المرئي من المجرات - الهالة.
ويعتقد أنها تتكون من المادة المظلمة،لا يمكن الوصول إليها لأجهزتنا. أبعاد الهالة غير معروفة، مما يجعل من الصعب تحديد كتلة المجرات. نطاق القيم هو 21-73 مرة حجم قرص المجرة.
من غير المعروف حتى أين تنتهي مجرة درب التبانة بالضبط.وأندروميدا ، هل تتقاطع هالاتهما. تتأثر النتيجة أيضًا بسرعة الحركة المناسبة للمجرات وكثافة الوسط بين المجرات الذي تطير فيه.
ووفقا لتوقعات المؤلفين، ستقترب المجرات من بعضها البعض خلال 4.3 مليار سنة، وبعد عشرة مليارات سنة أخرى ستبدأ في الاندماج. وهذا أطول من التقديرات السابقة.
بحلول ذلك الوقت ستكون الشمس قد تحولت إلى اللون الأحمرالعملاق ، سوف يحرق أقرب الكواكب ويخرج. سيتعين على أبناء الأرض الفرار إلى الكواكب العملاقة البعيدة ، لكنهم سيكونون قادرين على مراقبة موت مجرتهم.
أما بالنسبة للثقوب السوداء فائقة الكتلة، فستكون أولًا في الجزء الداخلي من ميلكوميدا، ولن تندمج إلا بعد 16.6 مليار سنة.
بسبب الكتلة الهائلة للأجسام ، سيحدث إطلاق قوي لإشعاع الجاذبية. ستكون الموجات الناتجة عن هذا الحدث قادرة على اكتشاف مقاييس التداخل القوية مثل SKA المستقبلي الأرضي أو LISA الفضائية.
قراءة المزيد
سيختفي الأكسجين بالتأكيد: ما سيحدث للأرض بدون المصدر الرئيسي للحياة
صنعت الطاقة الشمسية وقودًا سائلًا في الصين
ابتكر الفيزيائيون نظيرًا للثقب الأسود وأكدوا نظرية هوكينغ. إلى أين تقود؟