ทางช้างเผือกและดาราจักรแอนโดรเมดา
การรวมตัวกันของกาแลคซีเป็นกลไกสำคัญของวิวัฒนาการ นักดาราศาสตร์เป็นประจำ
ทางช้างเผือกและเนบิวลาแอนโดรเมดามีขนาดใหญ่ที่สุดวัตถุของ Local Group ซึ่งรวมถึงกาแลคซีขนาดเล็กกว่าห้าสิบแห่ง ห่างกัน 2.5 ล้านปีแสง แม้จะอยู่ห่างไกลกันมาก แต่กาแล็กซีทั้งสองก็เชื่อมต่อกันด้วยความโน้มถ่วง
แบบจำลองการชน
- ทางช้างเผือก
ทางช้างเผือกเป็นกาแลคซีที่ประกอบด้วยโลก ระบบสุริยะ และดวงดาวทุกดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หมายถึงกาแล็กซีกังหันมีคาน
ทางช้างเผือกพร้อมกับดาราจักรแอนโดรเมดา (M31)กาแล็กซีแห่งสามเหลี่ยม (M33) และดาราจักรบริวารแคระมากกว่า 40 แห่ง - ของพวกเขาเองและแอนโดรเมดา - จัดตั้งกลุ่มกาแลคซีท้องถิ่นซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Local Supercluster (Virgo Supercluster)
กาแล็กซีอยู่ในกลุ่มกาแล็กซีกังหัน ซึ่งหมายความว่ากาแล็กซีมีกังหันแขนเสื้อซึ่งอยู่ในระนาบของดิสก์ ดิสก์ถูกแช่อยู่รัศมีมีลักษณะเป็นทรงกลม และรอบๆ เป็นทรงกลมมงกุฎ.
ระบบสุริยะอยู่ที่ระยะห่าง 8.5พันพาร์เซกจากใจกลางกาแล็กซี ใกล้ระนาบของกาแล็กซี (การกระจัดไปยังขั้วโลกเหนือของกาแล็กซีมีเพียง 10 พาร์เซก) ที่ขอบด้านในของแขนเรียกว่าแขน Orion.
การจัดเรียงนี้ทำให้ไม่สามารถสังเกตได้รูปร่างของแขนเสื้อที่มองเห็น ข้อมูลใหม่จากการสังเกตการณ์ก๊าซโมเลกุล (CO) บ่งชี้ว่าดาราจักรของเรามีสองแขน เริ่มต้นที่แถบที่อยู่ด้านในของดาราจักร
นอกจากนี้ยังมีแขนเสื้ออยู่ด้านในอีกด้วย จากนั้นแขนเหล่านี้จะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างสี่แขนซึ่งสังเกตได้จากเส้นไฮโดรเจนที่เป็นกลางในส่วนนอกของกาแล็กซี่
- ดาราจักรแอนโดรเมดา
กาแล็กซีแอนโดรเมดาเป็นกาแล็กซีชนิดก้นหอยสังเกตได้ในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา ดาราจักรนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณสองเท่าของดาราจักรของเรา มีดาวมากกว่าหลายเท่า และอยู่ห่างจากดาราจักรประมาณ 800 กิโลพาร์เซก
ทำให้กาแลคซีขนาดใหญ่อยู่ใกล้ที่สุดและเป็นดาราจักรที่ใหญ่ที่สุดในกลุ่มท้องถิ่นอย่างไรก็ตามมวลของมันน้อยกว่ากาแล็กซีทางช้างเผือก
ประชากรดาวฤกษ์ของดาราจักรนี้โดยเฉลี่ยมากกว่าเก่ากว่ากาแลคซีของเราและเป็นโลหะมากกว่า กาแลคซีมีดาวเทียมจำนวนมากที่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างของมันในประวัติศาสตร์มีการชนกันหลายครั้งกับกาแลคซีอื่น ในอนาคตทางช้างเผือกจะชนและรวมเข้ากับดาราจักรแอนโดรเมดา
การกล่าวถึงกาแลคซีที่เก่าแก่ที่สุดที่ยังมีชีวิตอยู่ย้อนกลับไปในปี ค.ศ. 964 และปัจจุบันเป็นหนึ่งในดาราจักรที่มีการศึกษามากที่สุด
แบบจำลองการชนกันของกาแล็กซี่
เช่นเดียวกับการชนกันทั้งหมด ไม่น่าจะเป็นไปได้วัตถุเช่นดวงดาวที่มีอยู่ในกาแลคซีแต่ละแห่งจะชนกันจริง ๆ เนื่องจากสสารในกาแลคซีมีความเข้มข้นต่ำและวัตถุนั้นอยู่ห่างจากกันมาก
ตัวอย่างเช่น ดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด คือ พรอกซิมา เซนทอรี ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 4.22 ปีแสง ซึ่งเป็นระยะทาง 277,000 เท่าของระยะห่างระหว่างโลกถึงดวงอาทิตย์
สำหรับการเปรียบเทียบถ้าดวงอาทิตย์มีขนาดเท่ากับเหรียญที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 เซนติเมตรเหรียญ / ดาวที่ใกล้ที่สุดจะอยู่ห่างออกไป 718 กิโลเมตร
โดยอาศัยการคำนวณดวงดาวและก๊าซในกาแล็กซีแอนโดรเมดาจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในอีกประมาณสามพันล้านปี ผลจากการชนกัน กาแลคซีต่างๆ จะรวมกันเป็นกาแลคซีขนาดยักษ์แห่งเดียวภายในเวลาประมาณหนึ่งถึงสองพันล้านปี มีการเสนอชื่อต่าง ๆ สำหรับดาราจักรที่เพิ่งก่อตัวใหม่ เช่นMilkomed.
ความน่าจะเป็นของการชนกัน
ในขณะนี้ยังไม่ทราบแน่ชัดว่าจะเกิดอะไรขึ้นชนกันหรือไม่ ความเร็วตามแนวรัศมีของดาราจักรแอนโดรเมดาสัมพันธ์กับทางช้างเผือกสามารถวัดได้โดยการศึกษาการเคลื่อนตัวของดอปเปลอร์ของเส้นสเปกตรัมจากดวงดาวในดาราจักร แต่ไม่สามารถวัดความเร็วตามขวาง (หรือ "การเคลื่อนที่ที่เหมาะสม") ได้โดยตรง
เป็นที่รู้กันว่ากาแล็กซีแอนโดรเมดากำลังเข้าใกล้ทางช้างเผือกด้วยความเร็วประมาณ 120 กม./วินาที แต่ยังไม่สามารถระบุได้ว่าจะมีการชนกันหรือกาแลคซีจะแยกออกจากกันหรือไม่
ตรงทางอ้อมที่สุด ณ เวลานี้การวัดความเร็วตามขวางแสดงว่าไม่เกิน 100 กม./วินาที นี่แสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยรัศมีสสารมืดของกาแลคซีทั้งสองจะชนกัน แม้ว่าดิสก์จะไม่ชนกันก็ตาม
เปิดตัวโดย European Space Agency ในปี 2013 กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Gaia ได้ปรับแต่งตำแหน่งของดวงดาวในกาแลคซีแอนโดรเมดาเพื่อปรับแต่งความเร็วตามขวาง
Frank Summers จากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศกล้องโทรทรรศน์ได้สร้างภาพด้วยคอมพิวเตอร์ของเหตุการณ์ที่จะเกิดขึ้นจากการวิจัยของศาสตราจารย์ Chris Migos จาก Case Western Reserve University และ Lars Hernquist จาก Harvard University
ตามที่เผยแพร่ในเดือนกันยายน 2014ตามแบบจำลองหนึ่ง ในอีก 4 พันล้านปี ทางช้างเผือกจะ "ดูดซับ" เมฆแมกเจลแลนใหญ่และเล็ก และหลังจากนั้น 5 พันล้านปี มันก็จะรวมเข้ากับเนบิวลาแอนโดรเมดา ตามการคำนวณอื่นๆ กาแลคซีจะชนกันในวงสัมผัสในอีก 4.7 พันล้านปี
การชนกันดังกล่าวเป็นเรื่องปกติตัวอย่างเช่นเนบิวลาแอนโดรเมดาเคยชนกับดาราจักรแคระอย่างน้อยหนึ่งแห่งในอดีตเช่นเดียวกับดาราจักร
ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการชนกันของระบบสุริยะ
อาการของการชนกันนี้จะเกิดขึ้นช้ามากและอาจมองไม่เห็นด้วยตาเปล่าเลยจากโลก โอกาสที่จะมีผลกระทบโดยตรงต่อดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์มีน้อย
แต่ในทางกลับกัน อาจเป็นไปได้ว่าในระหว่างการชน ระบบสุริยะจะถูกผลักออกจากกาแลคซีใหม่โดยสิ้นเชิงโดยแรงโน้มถ่วง และจะกลายเป็นวัตถุที่เคลื่อนที่ในอวกาศ
สิ่งนี้จะไม่ส่งผลเสียต่อเราระบบยกเว้นการค่อยๆหายไปของท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวที่สวยงาม สนามแมกนีโตสเฟียร์สุริยะอาจสามารถปกป้องเราจากรังสีในอวกาศได้
ความน่าจะเป็นที่จะถูกดีดออกจากดิสก์ของทางช้างเผือกในช่วงแรกของการชนขณะนี้อยู่ที่ประมาณ 12% และความน่าจะเป็นที่แอนโดรเมดาจะยึดได้คือ 3%
เมื่อถึงเวลานั้นวิวัฒนาการของดวงอาทิตย์และการเปลี่ยนแปลงเป็นดาวยักษ์แดงในเวลา 5-6 พันล้านปีจะมีความสำคัญมากขึ้นสำหรับสิ่งมีชีวิตบนโลก
การวิจัยใหม่เกี่ยวกับการควบรวมกิจการที่ถูกกล่าวหา
เมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิทยาศาสตร์จากอิตาลีได้ทำการทดลองใหม่สร้างแบบจำลองการรวมตัวของทางช้างเผือกและเนบิวลาแอนโดรเมดาโดยระบุพารามิเตอร์ ดังที่ผู้เขียนทราบผลลัพธ์นั้นขึ้นอยู่กับมวลของส่วนที่มองไม่เห็นของกาแลคซีอย่างมากนั่นคือรัศมี
เชื่อกันว่าประกอบด้วยสสารมืดไม่สามารถเข้าถึงอุปกรณ์ของเราได้ ไม่ทราบขนาดของรัศมี ทำให้ยากต่อการระบุมวลของกาแลคซี ช่วงของค่าคือ 21-73 เท่าของขนาดของดิสก์กาแลคซี
ยังไม่รู้ด้วยซ้ำว่าทางช้างเผือกสิ้นสุดที่ใดและแอนโดรเมดาไม่ว่ารัศมีของพวกมันจะตัดกันหรือไม่ ผลลัพธ์ยังได้รับอิทธิพลจากความเร็วของการเคลื่อนที่ที่เหมาะสมของกาแลคซีและความหนาแน่นของตัวกลางระหว่างกาแล็กซี่ที่พวกมันบิน
ตามการคาดการณ์ของผู้เขียน กาแลคซีต่างๆ จะเข้าใกล้กันในอีก 4.3 พันล้านปี และหลังจากนั้นอีกหมื่นล้านปี กาแลคซีจะเริ่มรวมตัวกัน ซึ่งยาวนานกว่าประมาณการครั้งก่อน
เมื่อถึงเวลานั้นดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนเป็นสีแดงยักษ์จะเผาดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดแล้วออกไป Earthlings จะต้องหนีไปยังดาวเคราะห์ยักษ์ที่อยู่รอบนอก แต่พวกเขาจะสามารถสังเกตเห็นการตายของกาแล็กซี่ของพวกเขาได้
สำหรับหลุมดำมวลมหาศาล พวกมันจะหมุนวนเป็นครั้งแรกในส่วนด้านในของมิลโคเมดา และหลังจากผ่านไป 16.6 พันล้านปีเท่านั้นที่พวกมันจะรวมตัวกัน
เนื่องจากวัตถุมีมวลขนาดมหึมาจะมีการปลดปล่อยรังสีความโน้มถ่วงออกมาอย่างรุนแรง คลื่นจากเหตุการณ์นี้จะสามารถตรวจจับอินเทอร์เฟอโรมิเตอร์ที่ทรงพลังเช่น SKA ในอนาคตแบบกราวด์หรือ LISA ตามอวกาศ
อ่านเพิ่มเติม
ออกซิเจนจะหายไปอย่างแน่นอน: จะเกิดอะไรขึ้นกับโลกโดยไม่มีแหล่งกำเนิดหลักของชีวิต
พลังงานแสงอาทิตย์ทำเชื้อเพลิงเหลวในประเทศจีน
นักฟิสิกส์ได้สร้างอะนาล็อกของหลุมดำและยืนยันทฤษฎีของ Hawking นำไปสู่ที่ไหน?