Thiên hà Andromeda và Dải Ngân hà sẽ có bao nhiêu sự chồng chéo khi chúng va chạm?

Các phép đo sự dịch chuyển màu xanh của Andromeda cho chúng ta kết luận rằng khoảng cách giữa thiên hà Andromeda và Dải Ngân hà đang giảm dần và trong vài tỷ năm nữa chúng sẽ "va chạm".

Sự thay đổi màu xanh chỉ mang lại thành phần xuyên tâm của vectơ vận tốc của Andromeda. Theo hiểu biết của tôi, việc đo thành phần tiếp tuyến là rất quan trọng trong việc xác định liệu "va chạm" có thực sự xảy ra hay không (trong một hệ thống hai cơ thể bị ràng buộc bởi lực hấp dẫn, để các cơ thể giống như điểm va chạm, thành phần vận tốc tương đối phải hướng chính xác vào cơ thể kia, tức là thành phần tiếp tuyến phải biến mất).

Bây giờ, các thiên hà không giống như điểm, vì vậy một số thành phần tiếp tuyến nhỏ khác có thể dẫn đến một vụ va chạm trong đó ít nhất một số nhánh thiên hà giao nhau.

Vận tốc tiếp tuyến đã được đo chưa? Nếu vậy thì thế nào? Làm thế nào trung tâm là va chạm (phình thành phình, phình thành cánh tay, cánh tay thành cánh tay)?

Trang này , từ tháng 6 năm 2012, có một bản tóm tắt khá chi tiết về ba bài báo được coi là vấn đề vận tốc và va chạm tiếp tuyến. Tôi sẽ trích dẫn một vài bit lựa chọn từ trang đó:

Andromeda (M31) và Dải Ngân hà là hai thiên hà lớn nhất trong nhóm thiên hà nhỏ gọi là Nhóm Địa phương. Hiện tại, M31 cách thiên hà của chúng ta khoảng 770 kpc, nhưng các phép đo Doppler của vận tốc tầm nhìn của các ngôi sao của nó từ lâu đã cho thấy rằng nó đang rơi về phía chúng ta. Bản chất chính xác của vụ va chạm, tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa được giải quyết. Nó sẽ là một cú đánh hụt, liếc mắt, hoặc đập đầu? Điều này phụ thuộc vào chuyển động thích hợp (chuyển động ngang) của Andromeda trên bầu trời, điều này cực kỳ khó đo lường.

Cuối cùng, các tác giả của nghiên cứu này đã thu thập được các quan sát Kính viễn vọng Không gian Hubble cực kỳ chính xác về chuyển động tiếp tuyến của M31 trong khoảng thời gian năm đến bảy năm, và những dữ liệu này xóa bỏ mọi nghi ngờ rằng Andromeda định tấn công và hợp nhất với Dải Ngân hà của chúng ta Cách trong bốn tỷ năm. Thiên hà Triangulum M33, thiên hà lớn thứ ba của nhóm Địa phương, liên kết với M31, có khả năng sẽ tham gia vào sự bùng nổ vũ trụ (với một cơ hội nhỏ là M33 sẽ tấn công Dải Ngân hà trước).

Kết quả cuối cùng là M31 có vận tốc hướng tâm so với Dải Ngân hà khoảng -109 km / s và vận tốc tiếp tuyến khoảng 17,0 km / s (<34,3 km / s với độ tin cậy 1 sigma). Những con số này ngụ ý rõ ràng rằng vectơ vận tốc của thiên hà Andromeda phù hợp về mặt thống kê với quỹ đạo xuyên tâm (va chạm trực diện) về phía Dải Ngân hà. Điều này có nghĩa là hệ thống Milky Way-M31 bị ràng buộc và hai thiên hà sẽ hợp nhất, như được nghiên cứu sâu hơn trong Bài viết III.

$R^{1/4}$ đặc tính định luật của các thiên hà hình elip, phù hợp với các dự đoán từ các mô phỏng số của các vụ sáp nhập chính của các thiên hà xoắn ốc.

$25 \text{ kpc} = 25,000 \text{ pc} \cong 81,540 \text{ ly}$