Обречены ли Андромеда и Млечный Путь на столкновение
Сотни лет назад ученые открыли галактику Андромеды, известную как M31, а около столетия назад мы поняли, что она имеет отрицательную лучевую скорость по отношению к Млечному Пути. Другими словами, в конечном счете, две галактики эффектно сольются. С тех пор астрономы знали об этом, но так ли это на самом деле?
В новой статье исследователей из Хельсинкского университета, опубликованной на сервере препринтов arXiv, рассматриваются несколько факторов, которые могут повлиять на наше будущее, включая гравитационное влияние других галактик из нашей местной группы, и вероятность того, что Млечный Путь сольется с галактикой Андромеды в ближайшие 10 миллиардов лет, составляет всего 50%.
Кажется, что это довольно серьезная проблема, из-за которой физика ошибается. Итак, как авторы пришли к такому выводу? Они объяснили проблему, которая в последнее время получила широкое распространение в средствах массовой информации, — проблему трех тел, или, в данном случае, четырех тел. И вместе с этой проблемой возникает большая неопределенность, поэтому вероятность того, что это грандиозное событие все еще может произойти, составляет 50%.
Если рассматривать Андромеду и Млечный Путь изолированно, это не учитывает другие галактики, которые мы называем "Местной группой". Это примерно 100 небольших галактик, расположенных в различных направлениях, на разных расстояниях и скоростях.
Самой крупной из оставшихся галактик является Треугольная галактика M33, которая находится на расстоянии около 2,7 миллионов световых лет и состоит всего из 40 миллиардов звезд. Это составляет около 40% от примерно 100 миллиардов звезд в Млечном Пути, но всего лишь 4% от почти 1 триллиона звезд, которые, по оценкам, существуют в Андромеде. Тем не менее, у них было бы свое собственное гравитационное притяжение, искажающее упрощенную динамику между Андромедой и Млечным Путем.
Еще больше усложняет ситуацию Большое Магелланово облако, которое является второй или третьей ближайшей к нам галактикой, расположенной на расстоянии всего 163 000 световых лет. Это немного больше диаметра Млечного Пути, составляющего 105 700 световых лет. В нем также находится около 20 миллиардов звезд, поэтому, хотя он даже менее массивен, чем M33, он по-прежнему обладает значительным гравитационным притяжением.
Авторы учитывали гравитационное притяжение обеих этих галактик в своих расчетах траекторий движения Млечного Пути и туманности Андромеды в течение следующих нескольких миллиардов лет. Они обнаружили, что сложный танец астрономических гигантов потенциально может привести к сценарию, при котором две галактики не сольются. Однако в их расчетах был еще один существенный фактор: неопределенность.
Ученые никогда не любят неопределенности. На самом деле, большая часть их исследований направлена на установление границ для определенных параметров, таких как скорость вращения галактик или расстояния между ними. К сожалению, несмотря на их близость, существует много неопределенностей, связанных с четырьмя галактиками, использованными в исследовании, и эти неопределенности затрудняют точные расчеты эффектов их гравитационного и вращательного притяжения.
Разработка оценок, а не конкретных цифр, - это один из способов, с помощью которого ученые часто сталкиваются с неопределенностью, и в данном случае эта оценка оказалась на уровне 50% с точки зрения того, столкнутся две галактики или нет. Однако в этой оценке по-прежнему много неопределенности, и на конечный результат повлияет множество других факторов, включая другие галактики в местной группе.
В конечном счете, время поможет разгадать тайну, но в масштабах слияния галактик это очень долгий срок. Если это вообще произойдет, слияние Млечного Пути и Андромеды произойдет задолго до того, как погаснет наше собственное солнце, и люди либо вымрут вместе с ним, либо найдут способ добраться до новых звезд. И если в этот момент мы получим легкий доступ к дополнительным ресурсам галактики, это будет только к лучшему для нас.
