ĐIỀU Gì XẢY RA KHI CáC THIêN Hà VA CHẠM?

Send

Chúng tôi không muốn làm bạn sợ, nhưng Dải Ngân hà của chúng ta đang trên đường va chạm với Andromeda, thiên hà xoắn ốc gần nhất với chính chúng ta. Tại một số thời điểm trong vài tỷ năm tới, thiên hà của chúng ta và Andromeda - cũng là hai thiên hà lớn nhất trong Nhóm Địa phương - sẽ đến với nhau, và với những hậu quả thảm khốc.

Các ngôi sao sẽ bị ném ra khỏi thiên hà, những ngôi sao khác sẽ bị phá hủy khi chúng đâm vào các hố đen siêu lớn. Và cấu trúc xoắn ốc tinh tế của cả hai thiên hà sẽ bị phá hủy khi chúng trở thành một thiên hà đơn hình, khổng lồ, hình elip. Nhưng thảm khốc như âm thanh này, quá trình này thực sự là một phần tự nhiên của sự tiến hóa thiên hà.

Các nhà thiên văn học đã biết về vụ va chạm sắp xảy ra này trong một thời gian. Điều này dựa trên hướng và tốc độ của thiên hà của chúng ta và Andromeda. Nhưng quan trọng hơn, khi các nhà thiên văn học nhìn ra Vũ trụ, họ thấy các vụ va chạm thiên hà xảy ra một cách thường xuyên.

Va chạm hấp dẫn:

Các thiên hà được tổ chức với nhau bằng lực hấp dẫn và quỹ đạo lẫn nhau xung quanh một trung tâm chung. Tương tác giữa các thiên hà khá phổ biến, đặc biệt là giữa các thiên hà khổng lồ và vệ tinh. Đây thường là kết quả của một thiên hà trôi quá gần nhau, đến mức trọng lực của thiên hà vệ tinh sẽ thu hút một trong những nhánh xoắn ốc chính của thiên hà khổng lồ.

Trong các trường hợp khác, đường đi của thiên hà vệ tinh có thể khiến nó giao nhau với thiên hà khổng lồ. Va chạm có thể dẫn đến sáp nhập, giả sử rằng cả thiên hà không có đủ động lực để tiếp tục sau khi vụ va chạm đã diễn ra. Nếu một trong những thiên hà va chạm lớn hơn nhiều thiên hà khác, nó sẽ vẫn còn nguyên vẹn và giữ nguyên hình dạng, trong khi thiên hà nhỏ hơn sẽ bị tách ra và trở thành một phần của thiên hà lớn hơn.

Những va chạm như vậy là tương đối phổ biến và Andromeda được cho là đã va chạm với ít nhất một thiên hà khác trong quá khứ. Một số thiên hà lùn (như Thiên hà hình cầu lùn Sagittarius) hiện đang va chạm với Dải Ngân hà và hợp nhất với nó.

Tuy nhiên, sự va chạm từ là một chút sai lầm, vì sự phân bố vật chất cực kỳ khó khăn trong các thiên hà có nghĩa là sự va chạm thực tế giữa các ngôi sao hoặc hành tinh là rất khó xảy ra.

Va chạm dải ngân hà Andromeda, va chạm:

Năm 1929, Edwin Hubble đã tiết lộ bằng chứng quan sát cho thấy các thiên hà xa xôi đang di chuyển ra khỏi Dải Ngân hà. Điều này đã khiến anh ta tạo ra Định luật Hubble, trong đó tuyên bố rằng khoảng cách và vận tốc của thiên hà có thể được xác định bằng cách đo độ dịch chuyển của nó - tức là một hiện tượng trong đó ánh sáng của vật thể bị dịch chuyển về phía đầu đỏ của quang phổ khi nó đang di chuyển ra xa.

Tuy nhiên, các phép đo quang phổ được thực hiện trên ánh sáng đến từ Andromeda cho thấy ánh sáng của nó bị dịch chuyển về phía cuối màu xanh của quang phổ (hay còn gọi là blueshift). Điều này chỉ ra rằng không giống như hầu hết các thiên hà đã được quan sát từ đầu thế kỷ 20, Andromeda đang tiến về phía chúng ta.

Vào năm 2012, các nhà nghiên cứu đã xác định rằng một vụ va chạm giữa Dải Ngân hà và Thiên hà Andromeda chắc chắn sẽ xảy ra, dựa trên dữ liệu của Hubble theo dõi các chuyển động của Andromeda từ năm 2002 đến năm 2010. thiên hà của chúng ta với tốc độ khoảng 110 km / giây (68 mi / s).

Với tốc độ này, nó có thể sẽ va chạm với Dải Ngân hà trong khoảng 4 tỷ năm nữa. Các nghiên cứu này cũng cho thấy M33, Thiên hà Triangulum - thiên hà lớn nhất và sáng thứ ba của Nhóm Địa phương - cũng sẽ tham gia vào sự kiện này. Trong tất cả khả năng, nó sẽ kết thúc trên quỹ đạo xung quanh Dải Ngân hà và Andromeda, sau đó va chạm với tàn dư sáp nhập vào một ngày sau đó.

Kết quả:

Trong một vụ va chạm thiên hà, các thiên hà lớn hấp thụ hoàn toàn các thiên hà nhỏ hơn, xé chúng ra và kết hợp các ngôi sao của chúng. Nhưng khi các thiên hà có kích thước tương tự nhau - như Dải Ngân hà và Andromeda - cuộc chạm trán gần như phá hủy hoàn toàn cấu trúc xoắn ốc. Hai nhóm sao cuối cùng trở thành một thiên hà hình elip khổng lồ không có cấu trúc xoắn ốc rõ rệt.

Các tương tác như vậy cũng có thể kích hoạt một lượng nhỏ hình thành sao. Khi các thiên hà va chạm, nó khiến các đám mây hydro khổng lồ thu thập và bị nén lại, có thể gây ra một loạt các sự sụp đổ lực hấp dẫn. Một vụ va chạm thiên hà cũng khiến một thiên hà già đi sớm, vì phần lớn khí của nó được chuyển đổi thành các ngôi sao.

Sau giai đoạn hình thành sao tràn lan này, các thiên hà hết nhiên liệu. Những ngôi sao nóng nhất trẻ tuổi nhất phát nổ như siêu tân tinh, và tất cả những gì còn lại là những ngôi sao đỏ già hơn, lạnh hơn với tuổi thọ cao hơn nhiều. Đây là lý do tại sao các thiên hà hình elip khổng lồ, kết quả của các vụ va chạm thiên hà, có rất nhiều ngôi sao đỏ cũ và rất ít sự hình thành sao hoạt động.

Mặc dù thiên hà Andromeda chứa khoảng 1 nghìn tỷ ngôi sao và Dải ngân hà chứa khoảng 300 tỷ, khả năng thậm chí hai ngôi sao va chạm là không đáng kể vì khoảng cách rất lớn giữa chúng. Tuy nhiên, cả hai thiên hà đều chứa các lỗ đen siêu lớn trung tâm, chúng sẽ hội tụ gần trung tâm của thiên hà mới hình thành.

Sự hợp nhất lỗ đen này sẽ khiến năng lượng quỹ đạo được chuyển đến các ngôi sao, sẽ được chuyển lên quỹ đạo cao hơn trong quá trình hàng triệu năm. Khi hai lỗ đen xuất hiện trong một năm ánh sáng của nhau, chúng sẽ phát ra sóng hấp dẫn sẽ phát ra năng lượng quỹ đạo xa hơn, cho đến khi chúng hợp nhất hoàn toàn.

Khí được tạo ra bởi lỗ đen kết hợp có thể tạo ra một quasar phát sáng hoặc một hạt nhân hoạt động để hình thành ở trung tâm của thiên hà. Và cuối cùng, hiệu ứng của việc sáp nhập lỗ đen cũng có thể đẩy các ngôi sao ra khỏi thiên hà lớn hơn, dẫn đến các ngôi sao lừa đảo có khả năng giảm âm thậm chí có thể mang theo các hành tinh của chúng.

Ngày nay, người ta hiểu rằng va chạm thiên hà là một đặc điểm phổ biến trong Vũ trụ của chúng ta. Hiện nay, thiên văn học thường mô phỏng chúng trên máy tính, mô phỏng thực tế vật lý liên quan - bao gồm lực hấp dẫn, hiện tượng tản khí, hình thành sao và phản hồi.

Và hãy chắc chắn xem video này về vụ va chạm thiên hà sắp xảy ra, với sự giúp đỡ của NASA:

Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về các thiên hà cho Tạp chí Vũ trụ. Ở đây, thế giới ăn thịt thiên hà là gì?, Coi chừng! Va chạm thiên hà có thể dập tắt sự hình thành sao, Phát hành Hubble mới: Va chạm thiên hà kịch tính, một vụ va chạm thiên hà ảo! và Xác định tỷ lệ va chạm Galaxy.

Nếu bạn thích nhiều thông tin hơn về các thiên hà, hãy xem Tin tức về các thiên hà của Hubbleite, và tại đây Trang của NASA NASA Science Science về các thiên hà.

Chúng tôi cũng đã ghi lại một tập phim Thiên văn học về các thiên hà - Tập 97: Thiên hà.

Nguồn: