¿Qué ocurrirá cuando dos galaxias colisionen?

Esta ilustración muestra una etapa en la fusión prevista entre la Vía Láctea y la vecina galaxia de Andrómeda, la que se desarrollará durante los próximos mil millones de años. En esta imagen, que representa el cielo nocturno de la Tierra en 3,75 mil millones de años, Andrómeda (izquierda) llena el campo de visión y comienza a distorsionar la Vía Láctea con la fuerza de la marea. (Crédito: NASA, ESA, Z. Levay y R. van der Marel, STScI; T. Hallas, y A. Mellinger)

No queremos asustarte, pero nuestra propia Vía Láctea está en curso de colisión con Andrómeda, la galaxia espiral más cercana a la nuestra. En algún momento durante los próximos mil millones de años, nuestra galaxia y Andrómeda - que también resultan ser las dos mayores galaxias del Grupo Local - van a venir juntos, y con consequências catastróficos.

Estrellas serán arrojados fuera de la galaxia, los demás serán destruidos el accidente Ellos en los agujeros negros supermasivos que se fusionan. Y la delicada estructura espiral de las galaxias será destruido tanto en lo que se convierten en una sola, gigante, galaxia elíptica. Pero el catastrófico de esto suena, este tipo de proceso es en realidad una parte natural de la evolución galáctica.

Los astrónomos han saber acerca de esta colisión inminente de algún equipo. Esto se basa en la dirección y velocidad de nuestra galaxia y Andrómeda. Pero lo más importante, Cuando los astrónomos miran hacia el Universo, las colisiones de galaxias Ellos ven que está sucediendo sobre una base regular.

Las galaxias de las antenas, un par de galaxias en interacción con sede 45-65 millones de años luz de la Tierra. Crédito: Hubble / ESA

Las colisiones gravitacionales:

Las galaxias se mantienen unidas por la gravedad mutua y órbita alrededor de un centro común. Las interacciones entre galaxias es bastante común, especialmente entre las galaxias gigantes y de satélite. A menudo, esto es el resultado de las galaxias a la deriva demasiado cerca uno del otro, hasta el punto que la gravedad de la galaxia satélite atraerá una de primaria brazos espirales de la galaxia gigante.

En otros casos, el camino de la galaxia satélite puede hacer que se cruzan con la galaxia gigante. Las colisiones pueden dar lugar a fusiones, suponiendo Que ni galaxia tiene suficiente impulso para seguir adelante después de la colisión se ha producido. Si una de las galaxias en colisión es mucho más grande que la otra, permanecerá en gran parte intacto y conservar su forma, mientras que la galaxia más pequeña será despojado aparte y se convierten en parte de la galaxia más grande.

Estas colisiones son relativamente comunes, y Andrómeda se cree que ha chocado con al menos otra galaxia en el pasado. Varias galaxias enanas (como la Enana Elíptica de Sagitario) se encuentran actualmente en colisión con la Vía Láctea y la fusión con él.

Sin embargo, la palabra de colisión es un nombre poco apropiado, ya que la distribución extremadamente tenue de la materia en las galaxias significa Que las colisiones reales entre estrellas o planetas es extremadamente improbable.

Imagen de Obtenida el telescopio espacial Hubble y el telescopio Keck-II, que muestra una colisión Que lugar Redbourn miles de millones de años atrás. Crédito: ESO / NASA / ESA / W. Observatorio M. Keck

Andromeda-Vía Láctea colisión:

En 1929, Edwin Hubble reveló evidencias observacionales que mostraron Que galaxias distantes se estaban alejando de la Vía Láctea. Esto le llevó a crear la Ley de Hubble, que establece Que la distancia y la velocidad de la galaxia se puede determinar midiendo su desplazamiento hacia el rojo - es decir, los fenómenos donde la luz de un objeto se desplaza hacia el extremo rojo del espectro Cuando se está alejando.

Sin embargo, las mediciones realizadas espectrográfico de la luz que proviene de Andrómeda Mostró Que su luz se desplaza hacia el extremo azul del espectro (aka. Blueshift). Este Que Indicados A diferencia de la mayoría de las galaxias Que se han presentado desde principios del siglo 20, Andrómeda se está moviendo hacia nosotros.

En 2012, los investigadores determinaron Que una colisión entre la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda fue seguro que sucederá, en base a los datos de Hubble Que rastreado los movimientos de Andrómeda entre 2002 y 2010. Sobre la base de las mediciones de su desplazamiento hacia el azul Que, se estima Andrómeda se acerca nuestra galaxia a una velocidad de aproximadamente 110 km / segundo (68 mi / s).

A este ritmo, es probable que choque con la Vía Láctea en alrededor de 4 millones de años. Estos estudios sugieren también Que M33, la Galaxia del Triángulo - la galaxia tercera mayor y más brillante del Grupo Local - participará en este evento también. Con toda probabilidad, que va a terminar en órbita alrededor de la Vía Láctea y Andrómeda, a continuación, chocan contra el resto de fusión en una fecha posterior.

Estas imágenes de ACS del telescopio espacial Hubble de la NASA en 2004 y 2005 muestran cuatro ejemplos de galaxias en interacción lejos de la Tierra. Las galaxias, que comienza en el extremo izquierdo, se muestran en las distintas etapas del proceso de fusión. La fila superior muestra la fusión de galaxias que se encuentran en diferentes regiones de una gran encuesta a conocer al AEGIS. vistas más detalladas están en la fila inferior de las imágenes. (Crédito: NASA, ESA, J. Lotz, STScI; M. Davis, Universidad de California, Berkeley; y A. Koekemoer, STScI)

Consecuencias:

En una colisión de galaxias, galaxias absorben grandes galaxias más pequeñas en su totalidad, desgarrando ellos y su incorporación estrellas. Pero cuando las galaxias son similares en tamaño - como la Vía Láctea y Andrómeda - el encuentro cercano destruye por completo la estructura espiral. Los dos grupos de estrellas con el tiempo se convierten en una galaxia elíptica gigante con ninguna estructura espiral discernible.

Estas interacciones pueden desencadenar también una pequeña cantidad de la formación de estrellas. Cuando las galaxias colisionan, se produce vastas nubes de hidrógeno para recoger y se comprimen, lo que puede desencadenar una serie de colapsos gravitacionales. La colisión de galaxias también hace que la galaxia para envejecer prematuramente, ya que gran parte de su gas se convierte en estrellas.

Después de este período de formación de estrellas rampante, las galaxias se quedan sin combustible. Los más jóvenes estrellas más calientes detonan las supernovas, y todo lo que queda son las más viejas y frías estrellas rojas con vidas mucho más largas. Esta es la razón por galaxias elípticas gigantes, los resultados de las colisiones de galaxias, tienen tantas viejas estrellas rojas y muy poca formación estelar activa.

A pesar de la galaxia de Andrómeda que contiene alrededor de 1 billón de estrellas y la Vía Láctea que contiene alrededor de 300 millones de dólares, la posibilidad de que incluso dos estrellas en colisión es insignificante debido a las enormes distancias entre ellos. Sin embargo, ambas galaxias contienen agujeros negros supermasivos centrales, lo que convergen cerca del centro de la galaxia recién formada.
 

Dos galaxias en colisión en la constelación de Corvus. Crédito: B. Whitmore (STScI), F. Schweizer (DTM)

Esta fusión agujero negro hará que la energía orbital para ser transferidos a las estrellas, la que se moverán a órbitas más altas a lo largo de millones de años. Cuando los dos agujeros negros comen luz dentro de un año de uno al otro, emiten ondas gravitacionales Que va a irradiar más energía orbital, hasta que se funden por completo.

Gas absorbido por el agujero negro se combina para crear Podría cuasar luminosa o un núcleo activo para formar en el centro de la galaxia. Y por último, los efectos de una concentración agujero negro podría lanzar también estrellas de la galaxia más grande, dando como resultado estrellas hiper-veloces de la picaresca que incluso podía llevar sus planetas con ellos.

Hoy en día, se entiende Que colisiones galácticas son una característica común en nuestro Universo. Astronomía ahora con frecuencia en equipos simularlos, que simulan de forma realista la física implicada - incluidas las fuerzas gravitacionales, los fenómenos de disipación de gas, la formación de estrellas y la retroalimentación.