В бескрайнем космическом пространстве различные по массе и объему небесные тела периодически сталкиваются друг с другом: астероиды и метеоры падают на планеты и спутники, одни звезды поглощаются другими...
Но, оказывается, входят во взаимный контакт и галактики — гигантские небесные структуры, состоящие из многих десятков миллиардов звезд. Столкновение таких громадных космических объектов происходит, естественно, с высвобождением энергии и перемещения масс в количествах, не поддающихся даже самому богатому воображению.
Конечно же, столкновение галактик вовсе не подразумевает, что происходят массовые соударения отдельных звезд. И в принципе, ничего странного в этом нет, так как звезды находятся на громадном удалении друг от друга: по крайней мере эти расстояния в сотни миллионов раз превышают собственные диаметры светил.
А вот галактики, в отличие от звезд, размещены относительно недалеко друг от друга: промежутки между этими звездными скоплениями превосходят их размеры всего лишь в десятки и сотни раз.
Соответственно и столкновения галактик происходят значительно чаще, чем звезд. А поскольку у галактик может быть разная форма — спиральная, эллиптическая и неправильная, то их столкновения друг с другом происходят тоже по-разному. Они могут или пролетать на близком расстоянии одна от другой, или цепляться друг за друга, или даже фронтально соударяться.
В результате этих взаимодействий нередко существенно меняется и внешний вид звездных скоплений. При этом таким процессам подвергается около двух процентов галактик, расположенных на относительно небольшом от Земли расстоянии.
Так, в созвездии Ворона, на расстоянии в 63 миллиона световых лет от Земли, находится самая близкая к нашей планете пара сталкивающихся звездных скоплений NGC4038 и NGC4039, более известных как «Антенные» галактики. Связано такое название с тем, что к ним примыкают длинные, состоящие из газа и звезд, лентовидные образования, напоминающие две антенны.
Детальные исследования этих двух галактик выявили в них более тысячи возникших в недавнем прошлом шаровидных звездных скоплений, в каждом из которых — до миллиона солнц. При этом эти шаровидные образования довольно молоды: их возраст — около сотни миллионов лет. Образовались же они под влиянием приливных сил, появившихся в ходе сближения двух галактик.
Впрочем, следует указать, что силы тяготения во время столкновения звездных систем существенной роли не играют. Более важными являются гравитационные взаимодействия отдельных участков галактик: две близко расположенные области притягивают друг друга значительно сильнее, чем те, которые находятся на отдаленном расстоянии одна от другой.
В результате гравитации возникают приливные силы, растягивающие галактики в длину или же изгибающие их. Причем происходят подобные изменения в форме звездных островов даже тогда, когда они лишь проносятся на близком расстоянии друг от друга, не приходя в непосредственное соприкосновение.
А вот что произойдет с формой галактик при их столкновении, зависит как от геометрии удара, так и от скорости, с которой он совершается.
Так, когда галактики сближаются со скоростью 200 километров в секунду, они обычно сливаются, словно две капли жидкости. Когда же скорость столкновения достигает 600 километров в секунду, то звездные острова проходят сквозь друг друга, как два призрака. А если сближение происходит при скорости в 1000 километров в секунду, галактики разлетаются на осколки, как столкнувшиеся стеклянные шары.
В процессе взаимодействия галактик меняется не только их форма, но и происходят разнообразные перемещения облаков газа и пыли. А это — огромный объем вещества: например, в спиральных системах его количество составляет до 20 процентов их видимой массы. Впоследствии, уплотняясь под воздействием приливных сил, эта облака формируют новые звезды. А поскольку процесс появления молодых небесных тел идет очень быстро, то и светимость галактик за немногие миллионы лет многократно увеличивается.
Таким образом, можно уверенно говорить, что космические столкновения не уничтожают обитателей неба, а, наоборот, способствуют появлению молодых звезд и галактик. То есть по сути, омолаживают космос.
С помощью современных средств наблюдения в «Антенных» галактиках ученые даже смогли увидеть детали появления звездных скоплений. «Число шаровидных звездных скоплений, увиденных нами, было поразительным, — резюмировал полученные результаты американский астроном Брад Уитморе. — До сих пор мы думали, что шаровые скопления как в нашей, так и в других галактиках, состоят из старых звезд. Оказывается, не всегда так. Понимание такого факта должно изменить нашу точку зрения на поздние фазы развития звезд, а также повлиять на определение времени различных небесных событий».
Основываясь на полученных данных, ученые могут делать важный для астрономии вывод, что столкновения галактик — один из значимых факторов в жизни космоса. При этом в прошлом взаимодействующих галактик было гораздо больше, чем в настоящее время. И связано это, вероятнее всего, с тем, что раньше сама Вселенная была гораздо меньше, а значит, звезды находились на более близких расстояниях одна от другой. Следовательно, они и ударялись или соприкасались намного чаще.
Кстати, изучая результаты взаимодействия звездных систем, ученые установили, что удаленные от нас на миллиарды световых лет галактические скопления составлены преимущественно из спиральных галактик, которые, вероятно, являются самыми древними во Вселенной. А вот скопления, расположенные на меньшем от нас удалении, представлены в основном эллиптическими галактиками. Причем некоторые из них являются космическими гигантами. А стали они таковыми скорее всего потому, что в ходе своего развития за миллиарды лет «проглотили» дюжины других галактик.
Но не только о прошлом могут рассказать следы, оставленные на «теле» галактик во время былых соударений. Так, «Антенные» галактики могут помочь заглянуть в далекое будущее: например, «показать», что может случиться в отдаленной перспективе с Млечным Путем. Сейчас навстречу друг другу несутся два громадных звездных острова: наша звездная система и туманность Андромеды. В настоящее время их разделяет, казалось бы, невероятно большое расстояние в 2,9 миллиона световых лет. Но и скорость их сближения тоже огромна — 300 километров в секунду.
В конце концов через три миллиарда лет эти две системы, вероятнее всего, окажутся рядом друг с другом. А вот о том, что произойдет в результате этого сближения, можно только гадать. Возможно, последует сильнейшее столкновение, а возможно, галактики пролетят рядом друг с другом.
Но даже если галактики не столкнутся, а всего лишь разминутся на близком расстоянии, взаимное притяжение заставит их изменить свои траектории. Есть также вероятность, что затем они сольются и дадут жизнь новой эллиптической системе.
А произойдет это тогда, когда наше Солнце превратится в умирающую звезду. Но в это время на небосводе над мертвой Землей будут уже гореть яркие огни светил во вновь рожденных звездных шаровых скоплениях.
Г. НИКОЛАЕВ. По материалам журнала “Bild der Wissenschaft”.
Это грандиозное явление играет большую роль в эволюции Вселенной
Столкновение галактик - медленный процесс. Чтобы его видеть, недостаточно обладать только телескопом. Компьютеры могут моделировать это явление, варьируя массы, скорости, характер взаимодействия - касательное соприкосновение или же фронтальный удар.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Галактика NGC 7252. Внутри ее видны шаровидное скопление и маленькое - всего 10000 световых лет в диаметре - спиральное образование (внизу слева). Это свидетельства того, что NGC 7252 произошла от слияния с какой-то другой галактикой.
В группе галактик, названной “Стефанс квинтет” (NGC 7317, 7318, 7319 и 7320), произошло слияние двух галактик, третья скоро присоединится к ним.
Огромное, протяженностью 1500 световых лет, газовое облако NGC 604 в галактике М33 породило недавно около 200 горячих гигантских звезд. Это один из важных процессов эволюции галактики.
В последние годы астрономы наблюдают все новые и новые примеры столкновений между галактикой, принадлежащей квазару, и соседними галактиками. Приливные силы толкают огромные массы газа в черную дыру квазара - “кормят” его.
Сто миллионов лет длится слияние двух спиральных галактик - это начальная стадия образования эллиптической системы. Слияние сопровождается рождением
Самый удаленный от нас источник света. Телескоп Хаббла 10 дней подряд фотографировал этот маленький участок неба в созвездии Большой Медведицы.
В телескоп, стоящий на земле, сцепленные одна с другой галактики NGC 4038 и NGC 4039 видны в таком положении. А справа, на снимке, сделанном орбитальным телескопом Хаббла, различимы ядра этих столкнувшихся звездных систем.
Беззвучно и величественно катятся навстречу друг другу два огненных колеса. Они состоят из мириадов звезд, вовлеченных в грандиозный хоровод. Когда они сблизятся, невидимая сила разрушит этот космический танец. Вращающиеся звездные спирали зацепят одна другую, словно шестерни гигантской машины, замедлятся в своем движении, и начнется свечение. Да такое, что миллиарды лет спустя астрономы, удаленные на миллионы световых лет от места события, будут с удивлением вглядываться в эту картину.
Столкновение галактик - огромных космических объектов происходит с немыслимой силой: высвобождается энергия и перемещаются массы в количествах, превосходящих любое воображение.
Очень мала вероятность того, что при этом будут сталкиваться, соударяться отдельные звезды, поскольку, как правило, они удалены друг от друга на расстояния, в сотни миллионов раз превышающие их диаметр. В то время как промежутки между галактиками превосходят размеры этих звездных островов лишь в десятки и сотни раз. Поэтому столкновение галактик во много раз вероятнее, чем отдельных звезд.
Иногда карликовая галактика просто пронзает большую звездную спираль. Вторгшаяся галактика, проходя сквозь спираль, притягивает к себе ее отдельные звезды. В результате когда карлик покидает большую спираль, то часть ее звезд образует что-то вроде кольцевого коридора. В нем остаются газовые облака, которые служат материалом для зарождения новых светил.
Самый знаменитый из таких объектов - галактика под названием “Каретное колесо” в созвездии Скульптора. Орбитальный телескоп Хаббла недавно обнаружил в ее центре “хвосты” длиной во многие тысячи световых лет. По-видимому, это молекулярный водород, сталкивающийся с газовыми облаками и потому нагретый до одного миллиона градусов Цельсия.
Известно взаимодействие галактик разной формы: спиральных, эллиптических и неправильных, которые или пролетают мимо друг друга на близком расстоянии, или зацепляют одна другую, или даже фронтально соударяются. При этом сила взаимного тяготения таких скоплений нередко существенно изменяет их внешний вид. Такое происходит примерно с двумя процентами звездных систем, расположенных в относительно недалеком от Земли пространстве.
Самая близкая к нам пара сталкивающихся звездных островов находится в созвездии Ворона на расстоянии 63 миллиона световых лет. Это пара - NGC 4038 и NGC 4039, но больше они известны астрономам и любителям астрономии как “Антенные” галактики. Такое название галактики заслужили потому, что тяготение вырвало из них длинные ленты, состоящие из газа и звезд и напоминающие по форме усики-антенны насекомых.
“Антенные” образования - наглядный случай соударения галактик и к тому же - отличный учебный пример для каждого, кто хочет познать это явление”, - считает астроном Франсуа Швайцер из института Карнеги в Вашингтоне. Швайцер вместе со своими коллегами недавно изучал сближение этих двух звездных скоплений по материалам, полученным телескопом Хаббла. Высокочувствительный астрономический инструмент различает в этих галактиках детали размером до 15 световых лет. “О таких возможностях еще совсем недавно можно было только мечтать. Похоже на то, как будто смотришь столкновение двух автомобилей”, - комментирует эти наблюдения Стефан Е. Цепф из Йельского университета (США).
Исследователи открыли в “Антенных” галактиках более тысячи недавно образовавшихся шаровидных звездных скоплений. В каждом из них - до миллиона солнц. Возраст скоплений - не более сотни миллионов лет. Они образовались под действием приливных сил, возбужденных сближением двух систем.
Сила тяготения при взаимодействии между целыми звездными островами не играет определяющей роли. Более существенно действие сил тяготения на отдельные части галактики. Два близко расположенных региона притягивают друг друга сильнее, чем области, далеко расположенные. Так возникают приливные силы, которые растягивают спираль галактики или ее окружность в длину, изгибают их. Все это случается даже тогда, когда звездные системы проходят на близком расстоянии друг от друга, не соударяясь.
Что произойдет при столкновении галактик, зависит и от геометрии удара, и от скорости, с которой он совершается. При скорости сближения 200 километров в секунду системы чаще всего сливаются, при 600 километрах в секунду они проходят сквозь друг друга, как два привидения. А если сближение идет со скоростью до 1000 километров в секунду, галактики разлетаются в клочья.
Методы наблюдения, которыми астрономы могли пользоваться раньше, не позволяли обнаруживать последствия сильных соударений галактик. Только теперь, в 1998 году, два английских астронома - Нейл Трентхэм и Барам Мобасхер с помощью телескопа, установленного на Гавайях (диаметр его зеркала 2,2 метра), открыли одинокую дугу, состоящую из газа и звезд. Она протянулась на 260 тысяч световых лет и находится в группе галактик, носящих название Кома.
Астрономы предполагают, что эта дуга - часть какой-то галактики, которая сохранилась после ее встречи с соседкой. В других случаях вытянутые приливными силами “хвосты”, или “усы”, галактик остаются связанными с материнским сообществом звезд.
Приливные силы не только искажают формы галактик, они приводят в движение облака газа и пыли, которые, например, в спиральных системах составляют до 20 процентов их видимой массы. Эти облака, уплотняясь во время действия приливных сил, дают жизнь новым звездам. Процесс рождения небесных тел идет очень быстро. Светимость галактики поэтому за немногие миллионы лет многократно усиливается.
Получается, что космические столкновения не ведут к уничтожению обитателей неба, а служат источником вечной юности космоса, омолаживают его.
В “Антенных” галактиках астрономы смогли рассмотреть детали процесса появления звездных скоплений. “Число шаровидных звездных скоплений, увиденных нами, было поразительным, - отмечает астроном Брад Уитморе из Института орбитального телескопа в Балтиморе. - До сих пор мы думали, что шаровые скопления, как в нашей, так и в других галактиках, состоят из старых звезд. Оказывается, не всегда так. Понимание такого факта должно изменить нашу точку зрения на поздние фазы развития звезд, а также повлияет на определение времени различных небесных событий”.
Космические фонтаны, наблюдаемые у “Антенных” галактик, позволяют более точно определить время их начала, развития и столкновения. Напрашивается такой вывод: столкновения галактик - один из важных факторов в жизни космоса. В прошлом взаимодействующих галактик было много больше, нежели сегодня. Причина, вероятно, в том, что сама Вселенная была гораздо меньше, звездным системам было теснее, и потому они ударялись одна о другую или соприкасались во много раз чаще.
Астрономы сейчас могут с помощью телескопов наблюдать космические события, которые совершились в течение 90 процентов времени всего возраста Вселенной. И это чрезвычайно интересный взгляд в прошлое космоса. Такое возможно в силу постоянства скорости света. Когда астрономы видят изображения самых удаленных объектов, то они видят обитателей, только что родившихся при создании Вселенной.
Образование звезд в ранней Вселенной началось примерно спустя один миллиард лет после первоначального взрыва и через один-два миллиарда лет достигло максимума. Тогда оно шло в десять раз энергичнее, чем ныне мы наблюдаем в нашем Млечном Пути. С тех пор процесс пошел на убыль, и в ближнем к нам космосе рождение звезд - редкость.
Новые открытия укрепляют так называемую иерархическую модель развития. Это означает: вначале сформировались лишь небольшие структуры, которые затем образовывали более крупные соединения. Звездные ассоциации начали сгруппировываться перед тем, как возникли галактики. Из них под действием объединенной силы тяготения составлялись галактические скопления.
Профессор Симон Уайт из астрофизического института в Гарчинге убежден, что рождение галактик было долгим процессом. Он критикует все еще бытующее представление о том, что галактики возникли уже в раннюю пору, при коллапсе огромного первичного облака.
Согласно этим воззрениям, эллиптические галактики должны были возникнуть вскоре после первичного взрыва из газового невращающегося облака. А спустя короткое время образовались массивные звезды, которые затем взорвались как сверхновые. Поскольку “сырьевой” материал - газ - был быстро израсходован, исчезли условия для зарождения новых звезд. Поэтому старая гипотеза считала эллиптические галактики очень древними.
Эти гипотезы еще в семидесятых годах были поставлены под вопрос братьями Аларом и Юрием Тумре (Германия). Они показали, что составленные ими компьютерные программы неизменно рисуют эллиптические галактики, возникающие в результате слияния двух или нескольких спиралей.
Большинство астрономов тогда не обратили особого внимания на выводы, сделанные братьями Тумре. Исключением был Франсуа Швайцер. Он исследовал галактику NGC 7252, находящуюся от нас на расстоянии 300 миллионов световых лет. У нее два больших шлейфа. В центре галактики находится диск, вращающийся в сторону, противоположную движению звезд, расположенных поблизости от диска, но вне его. А звезды, находящиеся на периферии этой галактики, вращаются в ту же сторону, что и центральный диск. Все это Швайцер объяснил тем, что система NGC 7252 - продукт столкновения двух галактик, объединившихся в одну систему примерно миллиард лет назад.
В пользу того, что эллиптические галактики не самые древние системы во Вселенной, говорит также то, что удаленные от нас на миллиарды световых лет галактические скопления составлены преимущественно из спиральных галактик. Ближе к нам расположенные скопления содержат главным образом эллиптические галактики. Некоторые из них относятся к величайшим в космосе. Может быть, в процессе жизни за миллиарды лет они “проглотили” дюжины других галактик?
Новые доказательства о времени зарождения спиральных и эллиптических галактик совсем недавно предложил Стефан Цепф. Он провел анализ снимков отдаленных звездных полей, сделанных телескопом Хаббла, и многих снимков в инфракрасных лучах, полученных наземными телескопами. Вывод: в дальних областях космоса встречаются много реже эллиптические галактики, чем можно было ожидать, если придерживаться старых представлений об их большом возрасте. Цепф сделал вывод: “Или эллипсы позднее возникли и образование в них звезд скрывает от нас большая масса пыли, скопившейся в их окрестностях, или они получили свою форму благодаря слиянию с маленькими галактиками”.
Но не только о прошлом узнают ученые, изучая следы былых соударений. “Антенные” галактики дают нам сегодня представление о том, что может случиться в будущем с Млечным Путем. Сейчас навстречу друг другу мчатся наша звездная система и туманность Андромеды. Их теперь разделяют 2,9 миллиона световых лет, а скорость сближения равна 300 километров в секунду. Что произойдет через три миллиарда лет, можно только гадать: то ли последует удар, то ли галактики близко пролетят мимо друг друга. Для надежного прогноза надо как следует, с большой точностью изучить направление движения обеих галактик. Но даже если не будет столкновения и они всего лишь разминутся на близком расстоянии, взаимное притяжение заставит галактики изменить траектории. Не исключено, что затем они сольются и дадут жизнь новой эллиптической системе.
Это произойдет, когда наше Солнце будет уже умирающей звездой. Но на небосводе над мертвой Землей будут сверкать вновь рожденные шаровые скопления звезд, и, может быть, на какой-то планете возле них найдут приют астрономы, любопытство которых безгранично.
К нашему Млечному Пути со скоростью 120 км/с. Уже составлены проекты столкновения галактик.
Млечный Путь - наш дом
Галактика Млечный Путь является нашей родиной. Она огромна, красива: ее можно увидеть невооруженным глазом на ясном ночном небе. Она представлена в виде белой полосы, разливающейся по всему небу.
По последним данным, диаметр нашей галактики составляет около 130 000 световых лет. В ней содержится около трехсот миллиардов планет, звезд и других небесных тел. Наша Солнечная система располагается на расстоянии 28 тысяч световых лет от центра галактики, на спиралевидной концентрации газа и пыли - рукаве Ориона.
У нашей галактики есть супники - мелкие галактики, вращающиеся вокруг гиганта по собственной орбите, независимо от других частей Млечного Пути. По данным наблюдений, через миллиарды лет Млечный Путь поглотит мелкие галактики Большое и Малое Магелланово Облако, а еще через некоторое время ее саму поглотит Андромеда.
Андромеда и Млечный Путь
Ученые подтвердили, что будет столкновение галактик Андромеда и Млечный Путь. Это две крупнейший системы, которые располагаются друг от друга на расстоянии около 2,5 миллиона световых лет. Галактика Андромеда находится в одноименном созвездии. Ее можно считать большим братом Млечного Пути.
Андромеда содержит триллион звезд (в Млечном Пути их около трехсот миллиардов), диаметр галактики - около 200 000 световых лет, а у нас - вполовину меньше.
Некоторые ученые утверждают, что наша галактика и Андромеда очень похожи. И Млечный Путь, и Андромеда способны объединять другие галактики меньших размеров, но с расширением Вселенной галактики расходятся друг от друга. Но эти два гиганта движутся навстречу друг другу. Скорость движения составляет, по разным подсчетам, от 120 до 200 километров в секунду. В результате этого ученые сделали вывод, что произойдет столкновение галактик. Это событие произойдет через пару миллиардов лет.
Ученые о столкновении
Столкновение галактик показывается в ролике от телестудии Роскосмоса. По мнению ученых, космические гиганты должны слиться в единое целое. Если к моменту столкновения галактик Землю будут населять люди, они смогут ощутить и увидеть это событие. Со слов ученых, Солнечную систему может выбросить из нашего рукава Млечного Пути дальше. Планета будет пролетать через кашу из звезд, комет, пыли.
Что произойдет при столкновении
Если вдруг произойдет столкновение галактик Млечный Путь и Андромеда, то это повлечет неминуемую гибель множества космических тел: ряд звезд будут полностью уничтожены, какие-то выбросит из галактик, некоторые поглотят черные дыры.
Спиральная структура объектов будут полностью нарушена, и на их месте возникнет новая, гигантская эллиптическая галактика. Этот процесс является нормой для эволюции галактик. О том, что объекта приближаются друг к другу, ученым известно не один год. Но только сейчас они сделали моделирование столкновения двух галактик.
Эволюция космоса
Во Вселенной есть галактики, находящиеся на орбитах с общим центром масс. В таких системах имеется центральная гигантская галактика и несколько спутниковых объектов. Во время эволюции, если движение более мелких галактик не совпадает по орбитам, то все они начинают вращаться вокруг этого центра. Если же орбита у галактик одинакова, то они будут объединены в одну крупную систему, в то время как более мелкий объект будет разорван. Подобные столкновения астрономы часто наблюдают. Считается, что Андромеда тоже сталкивалась с более мелкой галактикой в далеком прошлом. Наша система также поглощала мелкие галактики.
Столкновение
Крупнейшее столкновение галактик произойдет не скоро. Да и столкновением это событие называть не совсем корректно. Этому событию больше подходит термин «объединение». Поскольку в галактиках располагаются разряженные межзвездные среды, планеты и звезды вряд ли столкнутся друг с другом. Два гиганта объединятся, наложившись друг на друга.
Изменение скорости полета
Как уже упоминалось, ученым давно известно о приближении двух гигантских галактик. До некоторого времени астрономы не могли с точностью сказать, будет ли мощнейшее столкновение галактик или же они разойдутся, пока не создали математическую модель.
На данном этапе есть вариант радиального изменения скорости Андромеды относительно Млечного Пути путем измерения ее с помощью допплеровского смещения спектральных линий от звезд галактики, а вот измерить поперечную скорость не удастся. Пока что астрономам удалось определить приблизительную скорость движения галактик. По некоторым предположениям, гало точно столкнется, а вот сами диски могут не соприкасаться друг с другом. Однако другие ученые мира думают совершенно иначе.
Когда столкнутся
Во время сближения галактик у них будут кружиться ядра вокруг друг друга. Во время этого события звездные диски рассеются по сторонам от ядер. Моделирование сближения показало, что это событие произойдет примерно через два миллиарда световых лет.
Во время взрыва наша Солнечная система будет выкинута за пределы новой галактики примерно на тридцать тысяч световых лет. Есть вероятность, что она удалится от середины галактик на более дальнее расстояние, но этот шанс крайне низок - около 0,1 %.
Во время моделирования астрономами представилась возможность определить вероятность столкновения нашей галактики с другими системами. В результате наблюдений оказалось, что Млечный Путь может столкнуться с М33 (вероятность - 9 %).
Будет ли столкновение?
Андромеда содержит около миллиарда различных небесных тел: планет и звезд, а Млечный Путь - всего несколько сот миллиардов. По предположениям астрономов, столкновения Земли и Солнца с другими планетами и звездами - маловероятное событие. Скорее всего, все небесные тела будут выкинуты взрывной волной при слиянии черных дыр галактик.
После этого события на небе Земли будут сверкать другие созвездия, а может, даже к ней присоединится еще один спутник.
При слиянии галактик обычно не происходит столкновение звезд из-за слишком большого расстояния между ними. Однако между ними есть газ, который может нагреться и вызвать рождение новых звезд. Пыль и газ могут поглощаться существующими звездами, из-за чего их вес и размер будут изменены: возникнут сверхновые небесные тела.
Пока два гигантских объекта достигнут друг друга, газа в их рукавах будет мало: во время движения все газообразные массы будут превращаться в звезды или оседать на старых телах. Поэтому никакого гигантского взрыва не произойдет, но и гладким оно не будет.
Модель слияния
Впервые приближение Андромеды к Млечному Пути было замечено в 1920 году Эдвином Хабблом. Он оценил исходящий спектрографический свет от Андромеды и сделал сенсационное открытие: галактика движется к нам.
В 2012 году ученые сделали примерные подсчеты скорости приближения. Полученные данные позволили провести вычисления даты столкновения титанов.
Не так давно ученые создали модель будущего столкновения. Томас Кокс и Абрахам Леб построили математическую модель, которая позволила определить процесс столкновения и увидеть судьбу нашей родной Солнечной системы, Земли.
Галактики представляются нам совершенно неизменными и стабильными объектами, но на самом деле их жизнь полна движения. Вселенная же подобна гигантскому перекрестку, на котором отключили светофоры. Правда, здесь многочисленные столкновения галактических объектов не разрушают их, а лишь способствуют эволюции галактик.
Изучение галактик началось, как это обычно бывает, с попытки систематизировать их по внешнему виду. Так возникла знаменитая хаббловская классификация, о которой речь пойдет позже. Но когда в 50-х годах прошлого века астрономы стали пристально изучать галактики, расположенные близко друг к другу, выяснилось, что многие из них имеют весьма необычный, или, как говорят, пекулярный, вид. Иногда, даже одиночные, они выглядят настолько «непрезентабельно», что их невозможно пристроить ни в одно место приличной во всех отношениях хаббловской последовательности. Часто они как бы протягивают друг другу руки - тонкие звездные перемычки - или выбрасывают в противоположные стороны длинные закрученные хвосты. Такие галактики стали называть взаимодействующими. Правда, их тогда наблюдалось не более 5% от числа нормальных объектов, и потому редко встречающиеся уродцы долгое время не привлекали особого внимания.
Спиральная галактика Водоворот (M51, NGC 5194/95). Ее ярко выраженная спиральная структура, по-видимому, возникла из-за гравитационного влияния меньшей галактики NGC 5195 (справа), свет которой частично заслоняется пылью на конце спирального рукава M51
Одним из первых всерьез занялся их изучением Б.А. Воронцов-Вельяминов. С его легкой руки одна из самых необычных пар NGC 4676 получила название сначала Играющие Мышки, а потом и просто Мышки. Под таким прозвищем она и фигурирует теперь в серьезных научных статьях. Есть и другие интересные экземпляры пекулярных объектов, больше известные под своими «партийными кличками», чем под паспортными данными каталогов - Антенны (NGC 4038/39), Атом Мира (NGC 7252), Водоворот (M 51 или NGC 5194/95).
Как влияет гравитация на внешний вид галактик, легче всего понять на примере тех объектов, у которых есть хвосты и перемычки. Вспомним, как Луна заставляет «вспучиваться» земной океан с двух противоположных сторон. Из-за вращения планеты эти приливные волны бегут по земной поверхности. Точно так же у дисковой галактики при сближении с другой галактикой возникают приливные горбы, вытянутые как в направлении возмутителя спокойствия, так и в противоположном. Позже эти горбы закручиваются в длинные хвосты из звезд и газа из-за дифференциального вращения: периоды обращения звезд вокруг центра галактики растут с удалением от центра. Подобную картину удалось воспроизвести в компьютерных экспериментах, когда астрономы занялись численным моделированием гравитационного взаимодействия галактик.
Галактики Мышки (NGC 4676). Одна из самых знаменитых пар взаимодействующих галактик.
Приливные силы вызвали у них образование длинных и тонких хвостов
Первые модели были почти игрушечными. В них движение пробных частиц, распределенных на круговых орбитах вокруг массивной точки, возмущалось пролетающей мимо другой массивной точкой. На таких моделях в 1972 году братья Алар и Юри Тумре (Alar & Juri Toomre) всесторонне изучили, как зависит образование приливных структур от параметров столкновения галактик. Например, оказалось, что звездные мосты, соединяющие галактики, хорошо воспроизводятся при взаимодействии объекта с маломассивной галактикой, а хвосты - при столкновении дисковой системы с галактикой сравнимой массы. Другой интересный результат получался при пролете возмущающего тела мимо диска спиральной галактики в одном направлении с его вращением. Относительная скорость движения оказывалась небольшой, спиральной галактики последствиям. Братья Тумре построили модели ряда известных взаимодействующих систем, в том числе Мышек, Антенн и Водоворота, и высказали важнейшую мысль, что итогом столкновения галактик может быть полное слияние их звездных систем - мержинг.
Но игрушечные модели не могли даже проиллюстрировать эту идею, а эксперимент над галактиками не поставишь. Астрономы могут лишь наблюдать разные стадии их эволюции, постепенно восстанавливая из разрозненных звеньев всю цепочку событий, растянутую на сотни миллионов и даже миллиарды лет. Когда-то Гершель очень точно сформулировал эту особенность астрономии: «[Небо] мне представляется теперь чудесным садом, в котором размещено огромное количество самых разнообразных растений, высаженных на различные грядки и находящихся на разных стадиях развития; из такого состояния вещей мы можем извлечь по крайней мере одну пользу: наш опыт растянуть на огромные отрезки времени. Ведь не все ли равно, будем мы последовательно присутствовать при зарождении, цветении, одевании листьями, оплодотворении, увядании и, наконец, окончательной гибели растений или одновременно будем наблюдать много образцов, взятых на разных ступенях развития, через которые растение проходит в течение своей жизни?»
Алар Тумре сделал целую подборку из 11 необычных галактик-мержеров, которые, будучи выстроенными в определенную последовательность, отражали разные стадии взаимодействия - от первого близкого пролета и распускания хвостов до последующего слияния в единый объект с торчащими из него усами, петлями и клубами дыма.
Галактики на разных стадиях слияния из последовательности Тумре
Но настоящий прорыв в исследованиях обеспечил космический телескоп «Хаббл». Одна из реализованных на нем исследовательских программ состояла в длительном - до 10 суток подряд - наблюдении двух небольших участков неба в Северном и Южном полушариях неба. Эти снимки получили название Глубоких полей «Хаббла». На них видно огромное количество далеких галактик. До некоторых из них больше 10 миллиардов световых лет, а значит, они на столько же лет моложе ближайших соседей нашей Галактики. Результат исследований внешнего вида, или, как говорят, морфологии далеких галактик, оказался ошеломляющим. Если бы Хаббл имел под рукой только изображения галактик из Глубоких полей, вряд ли он построил бы свой знаменитый «камертон». Среди галактик с возрастом около половины возраста Вселенной почти 40% объектов не укладываются в стандартную классификацию. Значительно больше оказалась и доля галактик с явными следами гравитационного взаимодействия, а значит, нормальные галактики должны были в молодости пройти через стадию уродцев. В более плотной среде ранней Вселенной столкновения и слияния оказались важнейшим фактором эволюции галактик.
Но для понимания этих процессов было уже недостаточно первых игрушечных моделей взаимодействия галактик. В первую очередь потому, что они не воспроизводили эффекты динамического трения звездных систем, которые в конечном счете приводят к потере энергии орбитального движения и слиянию галактик. Требовалось научиться полноценно рассчитывать поведение систем из миллиардов притягивающих друг друга звезд.
Камертон Хаббла
Эдвин Хаббл (1889–1953) -
первооткрыватель расширения Вселенной,
автор первой классификации галактик
Классификацию галактик по их морфологии Эдвин Хаббл предложил в 1936 году. На левом конце этой последовательности расположены эллиптические галактики - сфероидальные системы разной степени сплюснутости. Далее она тянется к плоским спиральным галактикам, выстроенным в порядке уменьшения степени закрутки их спиральных ветвей и массы их сферической подсистемы - балджа. Отдельно стоят неправильные галактики, вроде двух самых заметных спутников Млечного Пути, видимых на небе Южного полушария, - Большого и Малого Магеллановых Облаков. При переходе к спиральным галактикам хаббловская последовательность раздваивается, давая начало самостоятельной ветви спиральных галактик с перемычками, или барами, - гигантскими звездными образованиями, пересекающими ядро галактики, от концов которых отходят спиральные ветви. Считается даже, что это не просто самостоятельная ветвь классификации, а чуть ли не основная, так как барами обладают от половины до двух третей спиральных галактик. По причине раздвоенности эту классификацию часто называют «камертоном Хаббла».
Моделировалось движение 10 млрд материальных точек на протяжении 13 млрд лет.
На верхнем кадре каждое яркое пятнышко соответствует галактике
По мере накопления наблюдательного материала стало ясно, что внешний вид галактик тесно связан с их внутренними свойствами - массой, светимостью, структурой звездных подсистем, типами населяющих галактику звезд, количеством газа и пыли, скоростью рождения звезд и др. Казалось, отсюда всего полшага до разгадки происхождения галактик различных типов - все дело в начальных условиях. Если первоначальное протогалактическое газовое облако практически не вращалось, то в результате сферически-симметричного сжатия под действием сил тяготения из него образовывалась эллиптическая галактика. В случае вращения сжатие в направлении, перпендикулярном оси, останавливалось благодаря тому, что тяготение уравновешивалось возросшими центробежными силами. Это приводило к формированию плоских систем - спиральных галактик. Считалось, что сформировавшиеся галактики в дальнейшем не испытывают никаких глобальных потрясений, в одиночестве производя на свет звезды и неспешно старея и краснея по цвету за счет их эволюции. В 50–60-х годах прошлого века считалось, что в этом описанном сценарии так называемого монолитного коллапса остается уточнить лишь некоторые детали. Но как только взаимодействие галактик было признано двигателем их эволюции, эта упрощенная картина стала неактуальной.
Два в одном
Проблема предсказания движения большого числа массивных точек, взаимодействующих по закону всемирного тяготения, получила в физике название задачи N тел. Решить ее можно только методом численного моделирования. Задав массы и положения тел в начальный момент, можно по закону тяготения вычислить действующие на них силы. Полагая эти силы неизменными в течение короткого отрезка времени, легко рассчитать новое положение всех тел по формуле равноускоренного движения. А повторяя эту процедуру тысячи и миллионы раз, можно смоделировать эволюцию всей системы.
Секстет Сейферта. Четыре сливающиеся галактики
плюс приливный выброс из одной из них (справа внизу)
и далекая спиральная галактика (в центре)
В галактике вроде нашей более ста миллиардов звезд. Напрямую рассчитать их взаимодействие не под силу даже современным суперкомпьютерам. Приходится прибегать к разного рода упрощениям и ухищрениям. Например, можно представлять галактику не реальным числом звезд, а таким, какое может осилить компьютер. В 1970-х годах брали всего по 200–500 точек на галактику. Но расчет эволюции таких систем приводил к нереалистичным результатам. Поэтому все эти годы шла борьба за увеличение числа тел. Сейчас обычно берут по нескольку миллионов звезд на галактику, хотя в отдельных случаях при моделировании зарождения первых структур во Вселенной используют до десяти миллиардов точек.
Другое упрощение состоит в приближенном расчете взаимного притяжения тел. Так как сила тяготения быстро убывает с расстоянием, притяжение каждой далекой звезды не обязательно вычислять слишком точно. Далекие объекты можно сгруппировать, заменив одной точкой суммарной массы. Эта методика получила название TREE CODE (от англ. tree- дерево, поскольку группы звезд собираются в сложную иерархическую структуру). Сейчас это самый популярный подход, многократно ускоряющий вычисления.
Столкновение галактик NGC 2207 и IC 2163
продолжается уже 40 миллионов лет. В будущем их ждет полное слияние
Но и на этом астрономы не успокоились. Они даже разработали специальный процессор GRAPE, который не умеет делать ничего, кроме расчета взаимного гравитационного притяжения N тел, но зато с этой задачей справляется чрезвычайно быстро!
Численное решение задачи N тел подтвердило идею Тумре о том, что две спиральные галактики при столкновении могут слиться в один объект, весьма похожий на эллиптическую галактику. Интересно, что совсем незадолго до получения этого результата известный астроном Жерар де Вокулер на симпозиуме Международного астрономического союза скептически заявлял: «После столкновения вы получите искореженный автомобиль, а не новый тип автомобиля». Но в мире взаимодействующих галактик два столкнувшихся автомобиля, как это ни странно, превращаются в лимузин.
Последствия слияния галактик оказываются еще более поразительными, если учесть наличие у них газовой составляющей. В отличие от звездной составляющей газ может терять кинетическую энергию: она переходит в тепло, а потом в излучение. При слиянии двух спиральных галактик это приводит к тому, что газ «стекает» к центру продукта слияния - мержера. Часть этого газа очень быстро превращается в молодые звезды, что приводит к феномену ультраярких инфракрасных источников.
Галактика Тележное Колесо (Cartwheel, слева) миллионы лет назад испытала удар,
перпендикулярный плоскости диска. Его след - расширяющееся кольцо активного звездообразования.
Инфракрасные наблюдения выявили подобное кольцо и в знаменитой Туманности Андромеды (M31, внизу)
Интересен также эффект от столкновения маленького «спутника» с большой спиральной галактикой. Последняя в итоге увеличивает толщину своего звездного диска. Статистика наблюдательных данных подтверждает результаты численных экспериментов: спиральные галактики, входящие в состав взаимодействующих систем, в среднем в 1,5–2 раза толще, чем одиночные. Если маленькая галактика умудряется «въехать» буквально в лоб крупной спиральной, перпендикулярно ее плоскости, то в диске возбуждаются расходящиеся кольцеобразные волны плотности, как от камня, брошенного в пруд. Вместе с обрывками спиральных ветвей между гребнями волн галактика становится похожей на тележное колесо. Именно так и называется один из уродцев мира галактик. Лобовые столкновения очень редки, тем более удивительно, что в спокойной галактике Туманность Андромеды обнаружены две такие волны. Об этом в октябре 2006 года сообщила команда астрономов, обрабатывающая наблюдения космического телескопа «Спитцер». Кольца хорошо видны в инфракрасном диапазоне в той области, где излучает пыль, связанная с газовым диском. Компьютерное моделирование показало, что причиной необычной морфологии нашей ближайшей соседки является ее столкновение с галактикой-спутником M32, который около 200 миллионов лет назад пронзил ее насквозь.
Судьба самих спутников галактик более печальна. Приливные силы, в конце концов, буквально размазывают их по орбите. В 1994 году в созвездии Стрельца был обнаружен необычного вида карликовый спутник Млечного Пути. Частично разрушенный приливными силами нашей Галактики, он вытянулся в длинную ленту, состоящую из движущихся групп звезд протяженностью на небе около 70 градусов, или 100 тысяч световых лет! Кстати, карликовая галактика в Стрельце теперь числится ближайшим спутником нашей Галактики, отняв это звание у Магеллановых Облаков. До нее всего около 50 тысяч световых лет. Другая гигантская звездная петля обнаружена в 1998 году вокруг спиральной галактики NGC 5907. Численные эксперименты очень хорошо воспроизводят такие структуры.
Модель столкновения спиральных галактик.
Третий кадр очень напоминает галактики Мышки (Т - время в миллионах лет)
Охота на темную материю
Еще в начале 1970-х годов появились серьезные доводы в пользу того, что галактики помимо звезд и газа содержат так называемые темные гало. Теоретические аргументы следовали из соображений устойчивости звездных дисков спиральных галактик, наблюдательные - из больших, не спадающих к краю скоростей вращения газа на далекой периферии галактических дисков (звезд там уже почти нет, и поэтому скорость вращения определяют по наблюдениям газа). Если бы вся масса галактики содержалась преимущественно в звездах, то орбитальные скорости газовых облаков, расположенных за пределами звездного диска, становились бы с расстоянием все меньше и меньше. Именно это наблюдается у планет в Солнечной системе, где масса в основном сосредоточена в Солнце. В галактиках это зачастую не так, что указывает на наличие какого-то дополнительного, массивного, а главное - протяженного компонента, в чьем гравитационном поле газовые облака приобретают большие скорости.
Численные модели звездных дисков также преподносили сюрпризы. Диски оказались очень «хрупкими» образованиями - они быстро и порой катастрофически изменяли свою структуру, самопроизвольно сворачиваясь из плоской и круглой лепешки в батон, по-научному - бар. Ситуация отчасти прояснилась, когда в математическую модель галактики ввели массивное темное гало, не дающее вклада в ее общую светимость и проявляющее себя лишь через гравитационное воздействие на звездную подсистему. О структуре, массе и других параметрах темных гало мы можем судить лишь по косвенным признакам.
Один из способов получить информацию о строении темных гало - изучение протяженных структур, которые образуются у галактик при их взаимодействии. Например, иногда при близком пролете одна галактика «крадет» у другой часть газа, «наматывая» его на себя в виде протяженного кольца. Если повезет и кольцо окажется перпендикулярным плоскости вращения галактики, то такая структура - полярное кольцо - может довольно долго просуществовать не разрушаясь. Но сам процесс формирования подобных деталей сильно зависит от распределения массы на больших расстояниях от центра галактики, где звезд уже почти нет. Например, существование протяженных полярных колец удается объяснить, только если масса темных гало будет примерно вдвое превышать массу светящегося вещества галактики.
Приливные хвосты также служат надежными индикаторами присутствия темной материи в периферийных областях галактик. Их можно назвать термометрами «наоборот»: чем больше масса темного вещества, тем короче «ртутный столбик», в роли которого выступает приливной хвост.
Результаты проекта Millenium Simulation.
Моделировалось движение 10 млрд материальных точек
на протяжении 13 млрд лет. На верхнем кадре каждое
яркое пятнышко соответствует галактике
Два замечательных открытия внегалактической астрономии - существование темной материи и мержинг галактик - сразу взяли на вооружение космологи, тем более что ряд космологических наблюдательных тестов тоже указывал: темного вещества в природе примерно на порядок больше, чем обычного. Пожалуй, первое свидетельство существования скрытой массы было получено еще в 1933 году, когда Ф. Цвикки заметил, что галактики в скоплении Волос Вероники двигаются быстрее, чем ожидалось, а значит, должна быть какая-то невидимая масса, удерживающая их от разлета. Природа темной материи остается неизвестной, поэтому обычно говорят о некоем абстрактном холодном темном веществе (cold dark matter, CDM), которое с обычным веществом взаимодействует только гравитационно. Но именно оно благодаря своей большой массе служит тем активным фоном, на котором разыгрываются все сценарии зарождения и роста структур во Вселенной. Обычное же вещество лишь пассивно следует предлагаемому сценарию.
Эти представления легли в основу так называемого сценария иерархического скучивания. По нему первичные возмущения плотности темной материи возникают за счет гравитационной неустойчивости еще в молодой Вселенной, а затем умножаются, сливаясь друг с другом. В итоге образуется множество гравитационно-связанных темных гало, различающихся по массе и угловому (вращательному) моменту. Газ скатывается в гравитационные ямы темных гало (этот процесс называется аккрецией), что и приводит к появлению галактик. История слияний и аккреции каждого сгустка темной материи во многом определяет тип галактики, которая в нем зарождается.
Привлекательность сценария иерархического скучивания в том, что он очень неплохо описывает крупномасштабное распределение галактик. Самый впечатляющий численный эксперимент, проведенный в рамках этого сценария, носит название Millenium Simulation. О его результатах астрономы доложили в 2005 году. В эксперименте решалась задача N тел для 10 миллиардов (!) частиц в кубике с ребром 1,5 миллиарда парсек. В итоге удалось проследить эволюцию перепадов плотности темной материи от момента, когда Вселенной было всего 120 миллионов лет, до наших дней. За это время почти половина темной материи успела собраться в темные гало различных размеров, которых насчитывалось около 18 миллионов штук. И хотя полного и безоговорочного согласия с результатами наблюдений крупномасштабной структуры получить не удалось, все еще впереди.
В поисках пропавших карликов
Сценарий иерархического скучивания предсказывает, что в гало больших спиральных галактик, вроде нашей, должны существовать сотни «мини-ям», служащих зародышами карликовых галактик-спутников. Отсутствие такого количества небольших спутников создает некоторые трудности для стандартной космологии. Однако не исключено, что все дело просто в недооценке реального числа карликовых галактик. Именно поэтому так важен их целенаправленный поиск. С появлением больших цифровых обзоров неба, хранящихся в специальных электронных архивах и доступных всем желающим, астрономы все чаще ведут такой поиск не на небе, а на экране монитора.
В 2002 году команда исследователей под руководством Бет Вилман начала поиск неизвестных спутников Млечного Пути в Слоуновском цифровом обзоре неба. Поскольку поверхностная яркость у них ожидалась очень низкая - в сотни раз слабее ночного свечения атмосферы, - искать решили участки неба со статистически значимым избытком далеких красных гигантов - ярких звезд, находящихся на завершающей стадии своей эволюции. Первый успех пришел в марте 2005 года. В созвездии Большой Медведицы на расстоянии 300 тысяч световых лет от нас была открыта карликовая сфероидальная галактика. Она стала тринадцатым спутником Млечного Пути, причем с рекордно низкой светимостью - вместе все ее звезды излучают как один сверхгигант, например Денеб - ярчайшая звезда в созвездии Лебедя. Обнаружить эту галактику удалось на пределе возможностей метода. Чрезвычайно урожайным на спутники нашей Галактики оказался 2006 год, когда двумя другими командами исследователей было открыто сразу семь карликовых сфероидальных галактик вокруг Млечного Пути. И это, по-видимому, не предел.
Итак, галактики вырастают из маленьких систем, которые через множественные слияния образуют большие. Одновременно с процессом слияния происходит «осаждение» (аккреция) газа и маленьких галактик-спутников на большие галактики. Пока до конца неясно, в какой степени оба эти процесса определяют современный взрослый вид галактик - хаббловские типы.
Но и после взросления галактики продолжают меняться. С одной стороны, изменения вызываются гравитационными взаимодействиями между ними, которые могут даже приводить к смене типа галактики, а с другой - медленными процессами динамической эволюции уже вполне сформировавшихся объектов. Например, звездные диски спиральных галактик подвержены разного рода неустойчивостям. В них могут самопроизвольно образовываться бары«перемычки», при посредстве которых газ эффективно «сгоняется» в центральные области галактик, что ведет к перераспределению вещества в системе. Сами бары также медленно эволюционируют - растут как в длину, так и в ширину. Да и сама спиральная структура галактики - это результат действия неустойчивости.
Когда-то Хаббл разделил галактики следующим образом. Эллиптические были отнесены к ранним типам, а линейка спиральных - ко все более и более поздним. Возможно, из-за этого «камертону Хаббла» придавали эволюционный смысл. Однако динамическая эволюция галактик идет, скорее, в обратном направлении - от поздних типов к ранним в сторону медленного роста центральной сфероидальной подсистемы - балджа. Но так или иначе все три процесса - слияния, аккреции и медленной вековой эволюции - ответственны за внешний вид галактик. Многое в этой картине мы уже понимаем, но еще больше нам предстоит узнать и понять.
→Как известно, галактики объединяются в скопления. Группа галактик, в которую входит, например, Млечный Путь, называется Местной группой и включает около 30 галактик. Две крупнейшие из них — это вышеупомянутый Млечный Путь и галактика Андромеды, или М31. Эти две и другие галактики вращаются вокруг центра масс Местной группы. Ширина диска Млечного Пути составляет примерно 100 тысяч световых лет. Две галактики-спутника Млечного Пути можно увидеть невооруженным глазом из Южного полушария — это Большое и Малое Магелланово облака, названные в честь португальского путешественника XVI века Фернана Магеллана, который первым из обитателей Северного полушария увидел их на звездном небе. Эти галактики выглядят как два ярких нечетких пятна, однако они состоят из миллиардов звезд. Большое Магелланово Облако находится на расстоянии 170 тысяч световых лет от нас, Малое Магелланово Облако — на расстоянии 190 тысяч лет. Это неправильные галактики, расположенные вблизи нашей, они выглядят фрагментарными и деформированными. У границ группы находится ряд обособленных, более мелких галактик. Самая большая из них — галактика Треугольника, или МЗЗ. Местная группа сама по себе — одно из множества скоплений галактик, составляющих сверхскопление Девы.
Считается, что через 3 миллиарда лет две вышеупомянутые крупные галактики- Млечный Путь и Андромеда столкнуться. Они сольются в одну большую галактику, возможно эллиптическую. Сейчас Млечный Путь и Андромеда приближаются друг к другу, двигаясь со скоростью 300 км/с относительно Солнца. Так как угловая скорость галактики Андромеды неизвестна, ученые не могут точно сказать, когда именно случиться это столкновение, и будет ли оно вообще. Возможно, галактики всего лишь приблизятся друг к другу.
Гипотеза о столкновении была выдвинута в 1959 году, однако лишь недавно благодаря компьютерному моделированию ученые смогли понять, как этот процесс будет выглядеть. Андромеда и Млечный Путь издалека напоминают галактики NGC 2207 и 1C 2163. Со временем они будут выглядеть подобно галактике Антенн, хотя и с некоторыми отличиями. Эти два скопления отдалялись бы друг от друга до тех пор, пока под действием силы взаимного притяжения не начали сближение и в конце концов не столкнулись бы. В результате образовалось бы скопление новых звезд и очень массивных черных дыр в центрах обеих галактик, которые в итоге слились бы в одну, образовав эллиптическую галактику. Эта новая галактика, которая, вероятно, образуется в будущем, получила название Милкомеда. С помощью математических моделей мы даже можем определить ее форму.
Столкновение Млечного Пути и Андромеды должно произойти через 3 млрд лет. К тому моменту содержание газа в этих галактиках будет невысоким, и в результате образуется не так много новых звезд, как можно было бы ожидать. Милкомеда станет гигантской эллиптической галактикой, однако плотность ее центра будет намного меньше обычной. Возможно, от Местной группы только и останутся Милкомеда и ее галактики-спутники. Вероятнее всего, что после столкновения наше Солнце окажется в галактическом гало Милкомеды. Через 3 млрд лет Солнце будет находиться в главной последовательности. Согласно моделям эволюции жизнь на Земле к тому времени исчезнет, так как Солнце будет светить намного ярче, чем сейчас.
