Số phận của vũ khí xoắn ốc của dải ngân hà và Andromeda

Trong vài tỷ năm nữa, Dải Ngân hà và Andromeda sẽ va chạm. Rất có thể, sẽ không có nhiều vụ va chạm sao tuyệt vời, và rất có khả năng hệ Mặt trời (và hầu hết các hệ sao khác) sẽ không bị ném vào không gian sâu, hoặc bị các ngôi sao tới phá vỡ. Nhưng những gì về quy mô lớn hơn?

Sản phẩm của vụ va chạm - được đặt tên là "Milkomeda" - sẽ là một thiên hà hình elip, không giống như Dải Ngân hà và Andromeda, cả hai thiên hà xoắn ốc. Câu hỏi của tôi là:

Làm thế nào cấu trúc của cánh tay xoắn ốc sẽ bị phá hủy hiệu quả bởi vụ va chạm? Cơ chế nào sẽ khiến chúng hợp lại, và cấu trúc nào sẽ thay thế chúng?

Nó thực sự xuất hiện thiên hà Andromeda (M31) và Dải ngân hà (MW) đang trên đường đến một vụ va chạm. Điều này sẽ dẫn đến sự hợp nhất của hai thiên hà tạo thành một thiên hà hình elip. Cấu trúc đĩa dẹt của M31 và MW xuất hiện do khí tiêu tán năng lượng nhưng động lượng được bảo toàn: một đĩa là trạng thái năng lượng tối thiểu tại động lượng góc đã cho. Khí trong đĩa sau đó tạo thành các ngôi sao, ít nhiều có cùng quỹ đạo với khí, tức là xoay quanh các thiên hà tương ứng. Một thiên hà đĩa rất lạnh, tức là tốc độ chuyển động trung bình của ngôi sao xung quanh thiên hà lớn hơn nhiều so với chuyển động ngẫu nhiên của chúng.

Sự hợp nhất phá hủy tất cả các cấu trúc này và thay thế chúng bằng một cấu trúc nóng hơn và mượt mà hơn, khi mật độ gần như không đổi trên các hình elip ba trục (đồng tâm). Có một số loại quỹ đạo sao trong các thiên hà như vậy, nhưng quan trọng nhất là quỹ đạo được gọi là quỹ đạo hộp, khi các ngôi sao dao động trong một thể tích giống như hộp lớn và không có hướng chuyển động trung bình ưa thích. Trong các giai đoạn đầu, thiên hà hình elip sẽ có một số cấu trúc tạm thời (được gọi là vỏ), là tàn dư của chính quá trình sáp nhập.

Khí trong M31 và MW rất có thể sẽ bị cuốn vào các phần bên trong của hình elip nơi nó có thể hình thành nhiều ngôi sao mới và góp phần vào việc cung cấp AGN xuất hiện từ sự kết hợp của hai lỗ đen siêu lớn M31 và MW. Nhưng năng lượng được lấy lại từ các ngôi sao mới hình thành thông qua các siêu tân tinh và gió sao cũng như từ AGN sẽ đẩy khí còn lại ra khỏi thiên hà hình elip, khiến nó "đỏ và chết", tức là không có sự hình thành sao và sao xanh non.

Việc sáp nhập M31 và MW sẽ khó có thể làm tăng tỷ lệ va chạm của sao. Với sự rộng lớn của các thiên hà so với kích thước của các ngôi sao, những va chạm như vậy là vô cùng khó xảy ra. Những nơi duy nhất xảy ra va chạm như vậy là các lõi rất dày đặc của các cụm cầu.

Trong vài tỷ năm nữa, Dải Ngân hà và Andromeda sẽ va chạm.

Khoảng 5 tỷ năm, nhưng sẽ mất hơn một nghìn năm để các thiên hà trùng nhau.

Rất có thể, sẽ không có bất kỳ va chạm ngoạn mục nào

Nếu lõi của 2 thiên hà va chạm, tôi sẽ nghĩ rằng rất có khả năng các hệ sao sẽ bị ảnh hưởng và các lỗ đen trung tâm sẽ tham gia.

Sản phẩm của vụ va chạm sẽ là một thiên hà hình elip

Có thể mất vài triệu năm để các ngôi sao tìm thấy sự ổn định trong quỹ đạo mới của chúng. Sau vài tỷ năm nữa, có thể lại có những vòng xoắn ốc.

Làm thế nào cấu trúc của cánh tay xoắn ốc sẽ bị phá hủy hiệu quả bởi vụ va chạm? Cơ chế nào sẽ khiến chúng hợp lại, và cấu trúc nào sẽ thay thế chúng?

Khi các thiên hà tiếp cận với nhau, lực hấp dẫn sẽ tác động lên quỹ đạo của các ngôi sao. Vì động lượng cần được bảo toàn, quỹ đạo của hầu hết các ngôi sao sẽ được thay đổi hoàn toàn. Các quỹ đạo khác nhau sẽ ẩn các cánh tay xoắn ốc.

Bây giờ tôi đã nghĩ nhiều hơn về nó, rất có thể một vài ngôi sao sẽ va chạm, có thể sẽ mất vài tỷ năm.