Към нашия Млечен път със скорост 120 km/s. Вече са изготвени проекти за сблъсъци на галактики.
Галактиката Млечен път е нашата родина. Той е огромен, красив: може да се види с невъоръжено око на ясно нощно небе. Представен е под формата на бяла ивица, която се простира по цялото небе.
По последни данни диаметърът на нашата галактика е около 130 000 светлинни години. Съдържа около триста милиарда планети, звезди и други небесни тела. Нашата Слънчева система се намира на 28 хиляди светлинни години от центъра на галактиката, върху спираловидна концентрация на газ и прах - ръкава на Орион.
Нашата галактика има супер - малки галактики, въртящи се около гиганта в собствена орбита, независимо от други части на Млечния път. Според наблюденията след милиарди години Млечният път ще погълне малките галактики Големия и Малкия магеланов облак, а след известно време ще бъде погълната и самата Андромеда.
Учените потвърдиха, че ще има сблъсък между галактиките Андромеда и Млечния път. Това са двете най-големи системи, които се намират на разстояние около 2,5 милиона светлинни години една от друга. Галактиката Андромеда се намира в едноименното съзвездие. Може да се счита за големия брат на Млечния път.
Андромеда съдържа трилион звезди (в Млечния път има около триста милиарда), диаметърът на галактиката е около 200 000 светлинни години, а нашата е наполовина.
Някои учени твърдят, че нашата галактика и Андромеда са много сходни. Както Млечният път, така и Андромеда са способни да обединяват други по-малки галактики, но докато Вселената се разширява, галактиките се отдалечават една от друга. Но тези два гиганта се движат един към друг. Скоростта на движение е, според различни оценки, от 120 до 200 километра в секунда. В резултат на това учените заключиха, че ще настъпи галактически сблъсък. Това събитие ще се случи след няколко милиарда години.
Сблъсъкът на галактики е показан във видео от телевизионното студио на Роскосмос. Според учените космическите гиганти трябва да се слеят в едно цяло. Ако до момента, в който галактиките се сблъскат, Земята ще бъде населена с хора, те ще могат да усетят и видят това събитие. Според учените слънчевата система може да бъде изхвърлена по-далеч от нашия ръкав на Млечния път. Планетата ще лети през бъркотия от звезди, комети и прах.
Ако внезапно се случи сблъсък на галактиките Млечен път и Андромеда, това ще доведе до неизбежната смърт на много космически тела: редица звезди ще бъдат напълно унищожени, някои ще бъдат изхвърлени от галактиките, някои ще бъдат погълнати от черни дупки .
Спиралната структура на обектите ще бъде напълно нарушена и на тяхно място ще се появи нова, гигантска елипсовидна галактика. Този процес е норма за еволюцията на галактиките. Учените знаят от години, че обектите се приближават един към друг. Но едва сега са направили симулация на сблъсък на две галактики.
Във Вселената има галактики, които са в орбити с общ център на масата. Такива системи имат централна гигантска галактика и няколко сателитни обекта. По време на еволюцията, ако движението на по-малките галактики не съвпада по орбита, тогава всички те започват да се въртят около този център. Ако орбитата на галактиките е една и съща, тогава те ще бъдат обединени в една голяма система, докато по-малкият обект ще бъде разкъсан. Астрономите често наблюдават подобни сблъсъци. Смята се, че Андромеда също се е сблъскала с по-малка галактика в далечното минало. Нашата система също погълна малки галактики.
Най-големият галактически сблъсък няма да се случи скоро. И не е съвсем правилно да наричаме това събитие сблъсък. Терминът „обединение” е по-подходящ за това събитие. Тъй като галактиките съдържат слаба междузвездна среда, планетите и звездите е малко вероятно да се сблъскат една с друга. Двата гиганта ще се обединят, припокривайки се.
Както вече споменахме, учените отдавна знаят за приближаването на две гигантски галактики. До известно време астрономите не можеха да кажат със сигурност дали ще има мощен сблъсък на галактики или те ще се разпръснат, докато не създадоха математически модел.
На този етап има възможност за радиална промяна на скоростта на Андромеда спрямо Млечния път чрез измерване с помощта на доплеровото изместване на спектралните линии от звездите на галактиката, но няма да е възможно да се измери напречната скорост . Досега астрономите са успели да определят приблизителната скорост на движение на галактиките. Според някои предположения ореолът определено ще се сблъска, но самите дискове може да не се докосват. Други учени по света обаче мислят съвсем различно.
По време на сближаването на галактиките, техните ядра ще кръжат едно около друго. По време на това събитие звездните дискове ще се разпръснат отстрани на ядрата. Симулациите на подхода показаха, че събитието ще се случи приблизително на два милиарда светлинни години.
По време на експлозията нашата слънчева система ще бъде изхвърлена извън новата галактика с около тридесет хиляди светлинни години. Има шанс да се отдалечи още повече от средата на галактиките, но този шанс е изключително нисък – около 0,1%.
По време на симулацията астрономите имаха възможност да определят вероятността от сблъсък между нашата галактика и други системи. В резултат на наблюденията се оказа, че Млечният път може да се сблъска с M33 (вероятност - 9%).
Андромеда съдържа около милиард различни небесни тела: планети и звезди, докато Млечният път съдържа само няколкостотин милиарда. Според астрономите сблъсъците на Земята и Слънцето с други планети и звезди са малко вероятно събитие. Най-вероятно всички небесни тела ще бъдат изхвърлени от взривна вълна, когато черните дупки на галактиките се слеят.
След това събитие други съзвездия ще искрят в небето на Земята и може би дори още един спътник ще се присъедини към него.
Когато галактиките се сливат, звездите обикновено не се сблъскват, защото разстоянието между тях е твърде голямо. Между тях обаче има газ, който може да се нагрее и да предизвика раждането на нови звезди. Прахът и газът могат да бъдат абсорбирани от съществуващи звезди, което води до промяна на теглото и размера им, създавайки свръхнови.
Докато два гигантски обекта не достигнат един до друг, в ръцете им ще има малко газ: по време на движение всички газообразни маси ще се превърнат в звезди или ще се установят върху стари тела. Следователно няма да настъпи гигантска експлозия, но няма да бъде и гладка.
Приближаването на Андромеда до Млечния път е забелязано за първи път през 1920 г. от Едуин Хъбъл. Той оцени изходящата спектрографска светлина от Андромеда и направи сензационно откритие: галактиката се движеше към нас.
През 2012 г. учените направиха груби оценки на скоростта на приближаване. Получените данни позволиха да се изчисли датата на сблъсъка на титаните.
Неотдавна учените създадоха модел на бъдещ сблъсък. Томас Кокс и Ейбрахам Льоб изградиха математически модел, който направи възможно да се определи процеса на сблъсък и да се види съдбата на нашата родна слънчева система, Земята.
→Както е известно, галактиките се обединяват в клъстери. Групата галактики, която включва например Млечния път, се нарича Местна група и включва около 30 галактики. Двете най-големи от тях са гореспоменатият Млечен път и галактиката Андромеда, или M31. Тези две и други галактики обикалят около центъра на масата на Местната група. Ширината на диска на Млечния път е приблизително 100 хиляди светлинни години. Две сателитни галактики на Млечния път могат да се видят с невъоръжено око от Южното полукълбо - това са Големият и Малкият Магеланов облак, кръстени на португалския пътешественик от 16-ти век Фердинанд Магелан, който е първият жител на Северното полукълбо, видял тях в звездното небе. Тези галактики изглеждат като две ярки размити петна, но са съставени от милиарди звезди. Големият Магеланов облак се намира на разстояние 170 хиляди светлинни години от нас, Малкият Магеланов облак е на разстояние 190 хиляди години. Това са неправилни галактики, разположени близо до нашата, изглеждат фрагментирани и деформирани. В границите на групата има редица изолирани, по-малки галактики. Най-голямата от тях е галактиката Триъгълник или TGG. Самата Местна група е един от многото купове от галактики, които съставляват Суперклъстера на Дева.
Смята се, че след 3 милиарда години двете гореспоменати големи галактики, Млечният път и Андромеда, ще се сблъскат. Те ще се слеят в една голяма галактика, вероятно елипсовидна. Млечният път и Андромеда сега се приближават един към друг, движейки се със скорост от 300 km/s спрямо Слънцето. Тъй като ъгловата скорост на галактиката Андромеда е неизвестна, учените не могат да кажат точно кога ще се случи този сблъсък и дали изобщо ще се случи. Може би галактиките просто ще се приближат една до друга.
Хипотезата за сблъсъка е представена през 1959 г., но едва наскоро, благодарение на компютърното моделиране, учените успяха да разберат как ще изглежда този процес. Андромеда и Млечният път отдалеч приличат на галактиките NGC 2207 и 1C 2163. С течение на времето те ще изглеждат подобни на галактиката Антени, макар и с някои разлики. Тези два клъстера ще се отдалечават един от друг, докато под въздействието на силата на взаимно привличане започнат да се приближават и в крайна сметка да се сблъскат. Резултатът ще бъде клъстер от нови звезди и много масивни черни дупки в центровете на двете галактики, които в крайна сметка ще се слеят в една, образувайки елиптична галактика. Тази нова галактика, която вероятно ще се формира в бъдеще, е наречена Милкомеда. С помощта на математически модели можем дори да определим формата му.
Сблъсъкът на Млечния път и Андромеда трябва да се случи след 3 милиарда години. Дотогава съдържанието на газ в тези галактики ще бъде ниско и в резултат на това няма да се формират толкова много нови звезди, колкото може да се очаква. Милкомеда ще се превърне в гигантска елипсовидна галактика, но плътността на центъра й ще бъде много по-малка от обикновено. Може би от Местната група ще останат само Милкомеда и нейните сателитни галактики. Най-вероятно след сблъсъка нашето Слънце ще се окаже в галактическия ореол на Милкомеда. След 3 милиарда години Слънцето ще бъде на главната последователност. Според еволюционните модели дотогава животът на Земята ще изчезне, тъй като Слънцето ще свети много по-ярко, отколкото сега.
Според една теория. Друга теория предполага, че нашата Галактика е на път да се сблъска с Андромеда. В един момент през следващите няколко милиарда години те ще се съберат с катастрофални последици.
Някои звезди ще бъдат изхвърлени от новата галактика, други ще бъдат унищожени, докато се сблъскват със сливащи се свръхмасивни черни дупки. Спиралните структури на Млечния път и Андромеда ще бъдат унищожени и трансформирани в една единствена гигантска елиптична галактика. Но колкото и страшно да звучи, този процес всъщност е естествен етап от еволюцията на галактиките.
Двойка сливащи се галактики на разстояние 45-65 милиона светлинни години от Земята. Кредит: Хъбъл/ESA
Галактиките се държат заедно чрез взаимно привличане и се въртят около общ център. Взаимодействията между галактиките са доста често срещани, особено между гигантска и малка сателитна галактика. В един момент сателитът се приближава твърде много до гиганта и удря точка, където гравитацията го грабва и го завлича в един от „убийствените“ спирални ръкави.
В някои случаи траекторията на спътника може да се пресече с гигантска галактика. При такъв сценарий сблъсъкът може да доведе до сливане, при условие че никой от тях няма достатъчно импулс, за да продължи да се движи след сблъсъка.
Ако една от галактиките е много по-голяма от другите, тогава след срещата тя ще остане практически непроменена и ще запази формата си, докато по-малките галактики се отдалечават една от друга и стават част от по-голяма структура. Учените смятат, че Андромеда е погълнала поне една галактика в миналото си, а Млечният път в момента е в процес на сливане с няколко галактики джуджета (като елиптичната галактика джудже Стрелец).
Думата „сблъсък“ обаче не е напълно подходяща, тъй като изключително рядкото разпределение на материята в галактиките ни казва, че сблъсък между звезди или планети е изключително малко вероятен.
През 1929 г. Едуин Хъбъл представи данни от наблюдения, които показват, че далечни галактики се отдалечават от Млечния път. Това му позволи да изведе закона на Хъбъл, който гласи, че разстоянието до галактиките и техните скорости могат да бъдат определени чрез измерване на тяхното червено отместване, което е явлението, при което светлината от обект се измества в червено, докато се отдалечава.
Спектрографските измервания на Андромеда обаче показват, че нейната светлина е изместена към синята част на спектъра (виолетово изместване). Това показва, че за разлика от повечето галактики, наблюдавани от началото на 20 век, Андромеда се движи към нас.
През 2012 г., въз основа на данни от Хъбъл (събрани между 2002 и 2010 г.), изследователите установиха, че сблъсъкът между Млечния път и Андромеда е неизбежен. Виолетовото изместване показа, че Андромеда се движи към нас със скорост от приблизително 110 километра в секунда.
Въз основа на това е вероятно галактиките да се сблъскат след около 4 милиарда години. Изследванията показват също, че M33, третата по големина и най-ярка галактика в Местната група, ще участва в събитието. По всяка вероятност M33 ще обикаля около структурата, образувана след сливането на Млечния път и Андромеда, и в крайна сметка ще стане част от нея.
Когато галактиките се сблъскват, по-големите поглъщат по-малките, разкъсват ги и отнемат звезди. Но когато галактиките са подобни по размер, като Млечния път и Андромеда, сливането напълно разрушава спиралните им структури. В крайна сметка двете групи звезди ще създадат гигантска елипсовидна галактика.
Това взаимодействие може да предизвика малък изблик на звездообразуване. Сблъскващи се галактики образуват огромни водородни облаци, които могат да причинят поредица от гравитационни колапси. Освен това подобни сливания причиняват преждевременно стареене на галактиките, тъй като по-голямата част от газа се превръща в звезди.
След изблик на раждане на звезди галактиките остават без гориво. Най-младите и най-горещи звезди експлодират като свръхнови и всичко, което остава, са стари, хладни, червени звезди, които живеят много дълго време. Ето защо гигантските елиптични галактики, резултат от сблъсъци, съдържат толкова много червени звезди и толкова малко активни звездообразуващи области.
Изглед от Земята на етапите на прогнозираното сливане на Млечния път и Андромеда. Кредит: НАСА; ESA; Z. Levay и R. van der Marel, STScI; Т. Халас и А. Мелингер
И въпреки че Андромеда съдържа около 1 трилион звезди, а Млечният път - около 300 милиарда, шансът дори двойка звезди да се сблъскат е нищожен поради огромното разстояние между тях. И двете галактики обаче съдържат свръхмасивни черни дупки, които ще се срещнат близо до центъра на новообразуваната галактика.
Сливането на черна дупка ще доведе до прехвърляне на орбитална енергия към звездите, което след това ще пренесе звездите в по-високи орбити в продължение на милиони години. Когато две черни дупки са на една светлинна година една от друга, те ще започнат да излъчват гравитационни вълни.
Газът, уловен от комбинираната черна дупка, може да създаде светещ квазар или активно ядро в центъра на новосформираната галактика. И накрая, последствието от сливането на черни дупки може да „изрита“ някои звезди, които ще станат хиперзвукови мошеници, отнасяйки своите планети със себе си.
В огромното космическо пространство небесни тела с различна маса и обем периодично се сблъскват едно с друго: астероидите падат върху планети и спътници, някои се поглъщат от други...
Но се оказва, че те влизат в общ контакт и галактики- гигантски небесни структури, състоящи се от много десетки милиарди звезди. Сблъсъкът на такива огромни космически обекти се случва естествено с освобождаване на енергия и движение на маси в количества, надхвърлящи и най-богатото въображение.
Разбира се, галактическият сблъсък не означава, че се случват масивни сблъсъци на отделни звезди. И по принцип в това няма нищо странно, тъй като звездите са на огромно разстояние една от друга: поне тези разстояния са стотици милиони пъти по-големи от собствените диаметри на звездите.
Но галактиките, за разлика от звездите, са разположени една спрямо друга: празнините между тези звездни купове са само десетки и стотици пъти по-големи от техните размери.
Съответно сблъсъците на галактики се случват много по-често, отколкото на звезди. И тъй като галактиките могат да имат различна форма – спирална, елипсовидна и неправилна, сблъсъците им една с друга също се случват по различни начини. Те могат или да летят близо един до друг, или да се вкопчат един в друг, или дори да се сблъскат челно.
В резултат на тези взаимодействия външният вид на звездните купове често се променя значително. В същото време около два процента от галактиките, разположени на сравнително малко разстояние от Земята, са подложени на такива процеси.
Така, в съзвездието Гарван, на 63 милиона светлинни години от Земята, е най-близката двойка сблъскващи се звездни купове до нашата планета, NGC4038 и NGC4039, по-известни като галактиките Антени. Това име се дължи на факта, че те са в съседство с дълги лентовидни образувания, състоящи се от газ и звезди, напомнящи две антени.
Подробните изследвания на тези две галактики разкриха повече от хиляда кълбовидни звездни купове, възникнали в близкото минало, всеки от които съдържа до един милион слънца. Освен това тези сферични образувания са доста млади: възрастта им е около сто милиона години. Те са се образували под въздействието на приливни сили, появили се по време на сближаването на две галактики.
Трябва обаче да се отбележи, че гравитационните сили не играят съществена роля по време на сблъсък на звездни системи. По-важни са гравитационните взаимодействия на отделните области на галактиките: две близко разположени области се привличат много по-силно от тези, които са на голямо разстояние една от друга.
В резултат на гравитацията възникват приливни сили, които разтягат галактиките на дължина или ги огъват. Освен това, подобни промени се случват във формата на звездните острови, дори когато те само летят на близко разстояние един от друг, без да влизат в пряк контакт.
Но какво се случва с формата на галактиките, когато се сблъскат, зависи както от геометрията на удара, така и от скоростта, с която се случва.
По време на взаимодействието на галактиките се променя не само тяхната форма, но и различни движения на облаците. И това е огромен обем материя: например в спирални системи количеството му е до 20 процента от видимата им маса. Впоследствие, уплътнявайки се под въздействието на приливните сили, тези облаци образуват нови звезди. И тъй като процесът на възникване на млади небесни тела протича много бързо, светимостта на галактиките се увеличава многократно за няколко милиона години.
По този начин можем уверено да кажем, че космическите сблъсъци не унищожават обитателите на небето, а напротив, допринасят за появата на млади звезди и галактики. Тоест по същество те подмладяват пространството.
С помощта на модерни инструменти за наблюдение в галактиките Antenna учените дори успяха да видят подробности за появата на звездни купове.
„Броят на кълбовидните звездни купове, които видяхме, беше изумителен, - американският астроном Брад Уитмор обобщи резултатите. - Досега смятахме, че кълбовидните купове, както в нашата, така и в други галактики, се състоят от стари звезди. Оказва се, че това не винаги е така. Разбирането на този факт трябва да промени нашия възглед за по-късните фази на звездното развитие и също така да повлияе на времето на различни небесни събития."
Въз основа на получените данни учените могат да направят важен за астрономията извод, че сблъсъците на галактики са един от значимите фактори в живота на Космоса. Освен това в миналото е имало много повече взаимодействащи галактики, отколкото в момента. И това най-вероятно се дължи на факта, че преди самата Вселена е била много по-малка, което означава, че звездите са били на по-близко разстояние една от друга. Следователно те се удрят или докосват много по-често.
Между другото, изучавайки резултатите от взаимодействието на звездните системи, учените са открили, че галактическите купове на милиарди светлинни години от нас са съставени предимно от спирални галактики, които вероятно са най-старите във Вселената. Но клъстерите, разположени на по-малко разстояние от нас, са представени главно от елиптични галактики. Освен това някои от тях са космически гиганти. И най-вероятно са станали такива, защото в хода на своето развитие в продължение на милиарди години са „погълнали“ десетки други галактики.
Но следите, оставени върху „тялото“ на галактиките по време на минали сблъсъци, могат да разкажат не само за миналото. По този начин галактиките „Антена“ могат да помогнат да се погледне в далечното бъдеще: например „покажете“ какво може да се случи в далечното бъдеще.
Сега два огромни звездни острова се втурват един към друг: нашата звездна система и Мъглявината на Андромеда. В момента те са разделени от привидно невъзможно голямо разстояние от 2,9 милиона светлинни години. Но скоростта на приближаването им също е огромна - 300 километра в секунда.
В крайна сметка, след три милиарда години, тези две системи най-вероятно ще се окажат една до друга. Но може само да се гадае какво ще се случи в резултат на това сближаване. Може би ще последва силен сблъсък или може би галактиките ще летят близо една до друга.
Но дори галактиките да не се сблъскат, а само да се разминат на близко разстояние, взаимното привличане ще ги принуди да променят траекториите си. Има също така възможност след това те да се слеят и да родят нова елиптична система.
И това ще стане, когато нашето Слънце се превърне в умираща звезда. Но по това време в небето над мъртвата Земя вече ще горят ярките светлини на светилата в новородените кълбовидни звездни купове.
Екранна снимка от приложението
Космос, безкраен и величествен космос... Колко мистерии дебнат в дълбините му? Вероятно човек никога няма да реши дори половината от тях. Нашата Слънчева система е само частица в безкраен брой звездни купове - галактики, люлки на звезди и планетарни системи. Те бавно се носят из безкрайните простори на Вселената. Понякога се случва пътищата на галактиките да се пресичат. Тогава настъпват сблъсъци с наистина грандиозни размери.
Когато галактиките се сблъскват, енергийните емисии са толкова мощни, че е трудно за разбиране. В резултат на такива събития галактиките, които се сляха в една, започват да светят с още по-голяма интензивност.
Сблъсъкът на галактики е невероятно дълъг процес, предвид размера на тези космически обекти. Може да отнеме милиони или дори милиарди години. Естествено, учените никога няма да могат да наблюдават процеса от началото до края. Затова компютърните технологии идват на помощ на астрономите. Съвременните компютри позволяват да се пресъздаде процесът, ускорен хиляди и хиляди пъти.
Интерактивен 3D сблъсък на две галактики позволява на всеки от нас да погледне процеса на сблъсък.
Можете да гледате как две галактики се сблъскват. В същото време гравитацията привлича техните ядра, които най-често са черни дупки, и те започват своя космически танц. В същото време някои звездни системи са изхвърлени от региона и започват своето самотно пътуване през необятността на космоса. В програмата звездните системи са представени с цветни точки.
Мишката се използва за навигация в програмата. Преместването му в прозореца на приложението променя ъгъла, а завъртането на колелото ви позволява да промените мащаба. Щракването върху бутона на мишката нулира симулацията. Процесът започва отново.
Тази малка програма ви кара да се чудите какво ще се случи с нашия свят, когато след три милиарда години Млечният път и мъглявината Андромеда се пресекат, устремявайки се един към друг? Ще се окажем ли в покрайнините на Вселената като самотна скитаща Слънчева система? Или небето ни ще грее с нови звезди? И ще има ли дотогава хора на нашата Земя, които да забележат това?
