Colisión Andrómeda-Vía Láctea

La colisión de Andrómeda-Vía Láctea es una colisión galáctica que se prevé que ocurra en unos 4.500 millones de años entre las dos galaxias más grandes del Grupo Local: la Vía Láctea (que contiene el Sistema Solar y la Tierra ) y la Galaxia de Andrómeda . [1] [2] [3] [4] [5] Las estrellas involucradas están lo suficientemente lejos como para que sea improbable que alguna de ellas choque individualmente. [6] Algunas estrellas serán expulsadas de la galaxia resultante, apodada Milkomeda o Milkdromeda .

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Una concepción de la NASA de la colisión utilizando imágenes generadas por computadora

Según los datos del Telescopio Espacial Hubble, se predice que la Vía Láctea (en la foto a la derecha en el centro) y la Galaxia de Andrómeda (en el centro de la izquierda) se distorsionarán entre sí con la atracción de las mareas en 3,75 mil millones de años, como se muestra en esta ilustración.

La galaxia de Andrómeda se está acercando a la Vía Láctea a unos 110 kilómetros por segundo (68 mi / s) [2] [7] como lo indica el desplazamiento hacia el azul . Sin embargo, la velocidad lateral (medida como movimiento propio ) es muy difícil de medir con una precisión para sacar conclusiones razonables: una velocidad lateral de solo 7,7 km / s significaría que la galaxia de Andrómeda se está moviendo hacia un punto de 177.800 años luz hacia el lado de la Vía Láctea ((7,7 km / s) / (110 km / s) × (2,540,000 ly)), y esa velocidad en un período de tiempo de ocho años equivale a solo 1/3 000 de un píxel del Telescopio Espacial Hubble ( Resolución del Hubble≈0.05 segundos de arco: (7.7 km / s) / (300,000 km / s) × (8 años) / (2,540,000 ly) × 180 ° / π × 3600 = 0.000017 segundos de arco). Hasta 2012, no se sabía si la posible colisión definitivamente iba a ocurrir o no. [8] En 2012, los investigadores concluyeron que la colisión seguramente ocurrirá usando Hubble para rastrear el movimiento de las estrellas en Andrómeda entre 2002 y 2010 con una precisión de subpíxeles. [1] [2] Se encontró que la velocidad tangencial o lateral de Andrómeda con respecto a la Vía Láctea es mucho menor que la velocidad de aproximación y, por lo tanto, se espera que colisione directamente con la Vía Láctea en alrededor de cuatro mil quinientos millones de años. .

Tales colisiones son relativamente comunes, considerando la larga vida útil de las galaxias. Se cree que Andrómeda, por ejemplo, chocó con al menos otra galaxia en el pasado, [9] y varias galaxias enanas como Sgr dSph están chocando actualmente con la Vía Láctea y se fusionan con ella.

Los estudios también sugieren que M33, la Galaxia del Triángulo , la tercera galaxia más grande y la tercera más brillante del Grupo Local, también participará en el evento de colisión. Su destino más probable es terminar orbitando el remanente de fusión de las galaxias Vía Láctea y Andrómeda y finalmente fusionarse con él en un futuro aún más lejano. Sin embargo, no se puede descartar una colisión con la Vía Láctea, antes de que choque con la Galaxia de Andrómeda, o una expulsión del Grupo Local. [8]

Mientras que la galaxia de Andrómeda contiene alrededor de 1 billón (10 12 ) de estrellas y la Vía Láctea contiene alrededor de 300 mil millones (3 × 10 11 ), la posibilidad de que incluso dos estrellas choquen es insignificante debido a las enormes distancias entre las estrellas. Por ejemplo, la estrella más cercana al Sol es Proxima Centauri , a unos 4,2 años luz (4,0 × 10 13  km; 2,5 × 10 13  mi) o 30 millones (3 × 10 7 ) de diámetros solares.

Para visualizar esa escala, si el Sol fuera una pelota de ping-pong , Proxima Centauri estaría a unos 1.100 km (680 millas) de distancia, y la Vía Láctea tendría unos 30 millones de km (19 millones de millas) de ancho. Aunque las estrellas son más comunes cerca de los centros de cada galaxia, la distancia promedio entre las estrellas sigue siendo de 160 mil millones (1,6 × 10 11 ) km (100 mil millones de millas). Eso es análogo a una pelota de ping-pong cada 3,2 km (2 millas). Por lo tanto, es extremadamente improbable que colisionen dos estrellas cualesquiera de las galaxias fusionadas. [6]

Las galaxias de la Vía Láctea y Andrómeda contienen cada una un agujero negro supermasivo central (SMBH), que es Sagitario A * (c.3.6 × 10 6  M ☉ ) y un objeto dentro de la concentración P2 del núcleo de Andrómeda (1-2 × 10 8  M ☉ ). Estos agujeros negros convergerán cerca del centro de la galaxia recién formada durante un período que puede llevar millones de años, debido a un proceso conocido como fricción dinámica : a medida que las SMBH se mueven en relación con la nube circundante de estrellas mucho menos masivas, las interacciones gravitacionales conducen a una transferencia neta de energía orbital de las SMBH a las estrellas, lo que provoca que las estrellas se "arrojen" en órbitas de mayor radio y que las SMBH se "hundan" hacia el núcleo galáctico. Cuando los SMBH se acercan a un año luz de distancia entre sí, comenzarán a emitir ondas gravitacionales fuertes que irradiarán más energía orbital hasta que se fusionen por completo. El gas captado por el agujero negro combinado podría crear un quásar luminoso o un núcleo galáctico activo , liberando tanta energía como 100 millones de explosiones de supernovas . [10] A partir de 2006, las simulaciones indicaron que el Sol podría acercarse al centro de la galaxia combinada, acercándose potencialmente a uno de los agujeros negros antes de ser expulsado completamente fuera de la galaxia. [11] Alternativamente, el Sol podría acercarse un poco más a uno de los agujeros negros y ser destrozado por su gravedad. Partes del antiguo Sol serían arrastradas al agujero negro. [12]

Dos científicos del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian afirmaron que cuándo, e incluso si, las dos galaxias chocan dependerá de la velocidad transversal de Andrómeda. [3] Con base en los cálculos actuales, predicen un 50% de probabilidad de que en una galaxia fusionada, el Sistema Solar sea barrido tres veces más lejos del núcleo galáctico que su distancia actual. [3] También predicen un 12% de posibilidades de que el Sistema Solar sea expulsado de la nueva galaxia en algún momento durante la colisión. [13] [14] Tal evento no tendría ningún efecto adverso en el sistema y las posibilidades de cualquier tipo de perturbación en el Sol o los planetas mismos pueden ser remotas. [13] [14]

Excluyendo la ingeniería planetaria , para cuando las dos galaxias choquen, la superficie de la Tierra ya se habrá calentado demasiado para que exista agua líquida, acabando con toda la vida terrestre; que actualmente se estima que ocurrirá en unos 3.750 millones de años debido al aumento gradual de la luminosidad del Sol (habrá aumentado entre un 35% y un 40% por encima de la luminosidad actual). [15] [16]

Cuando dos galaxias espirales chocan, el hidrógeno presente en sus discos se comprime, produciendo una fuerte formación de estrellas, como se puede ver en sistemas que interactúan como las Galaxias Antenas . En el caso de la colisión Andrómeda-Vía Láctea, se cree que quedará poco gas en los discos de ambas galaxias, por lo que el estallido estelar mencionado será relativamente débil, aunque aún puede ser suficiente para formar un quásar . [14]

El producto de la galaxia de la colisión ha sido apodado Milkomeda o Milkdromeda . [17] Según las simulaciones, este objeto se verá como una galaxia elíptica gigante , pero con un centro que muestra menos densidad estelar que las galaxias elípticas actuales. [14] Sin embargo, es posible que el objeto resultante sea una gran galaxia lenticular o súper espiral , dependiendo de la cantidad de gas restante en la Vía Láctea y Andrómeda. [18]

En un futuro lejano , aproximadamente dentro de 150 mil millones de años, las galaxias restantes del Grupo Local se fusionarán en este objeto, que es la próxima etapa evolutiva del grupo local de galaxias. [19]

  • NGC 2207 y IC 2163
  • Objeto de Mayall

  1. ^ a b Sangmo Tony Sohn; Jay Anderson; Roeland van der Marel (1 de julio de 2012). "El vector de velocidad M31. I. Mediciones de movimiento propio del telescopio espacial Hubble". El diario astrofísico . 753 (1): 7. arXiv : 1205.6863 . Código bibliográfico : 2012ApJ ... 753 .... 7S . doi : 10.1088 / 0004-637X / 753/1/7 . S2CID  53071357 .
  2. ^ a b c Cowen, Ron (31 de mayo de 2012). "Andrómeda en curso de colisión con la Vía Láctea" . Naturaleza . doi : 10.1038 / nature.2012.10765 . S2CID  124815138 .
  3. ^ a b c Muir, Hazel (14 de mayo de 2007). "Fusión galáctica para 'desalojar' al Sol y la Tierra" . Nuevo científico . Archivado desde el original el 20 de abril de 2014 . Consultado el 7 de octubre de 2014 .
  4. ^ Cox, TJ; Loeb, Abraham (junio de 2008). "La colisión de nuestra galaxia con Andrómeda". Astronomía . pag. 28. ISSN  0091-6358 .
  5. ^ Gough, Evan. "Universo hoy" . El diario astrofísico . Consultado el 12 de febrero de 2019 .
  6. ^ a b NASA (31 de mayo de 2012). "Hubble de la NASA muestra que la Vía Láctea está destinada a una colisión frontal" . NASA . Archivado desde el original el 1 de julio de 2014 . Consultado el 13 de octubre de 2012 .
  7. ^ "Los astrónomos predicen la colisión del Titanic: Vía Láctea contra Andrómeda | Dirección de misión científica" . science.nasa.gov . Consultado el 13 de octubre de 2018 .
  8. ^ a b van der Marel, Roeland P .; Besla, Gurtina; Cox, TJ; Sohn, Sangmo Tony; Anderson, Jay (1 de julio de 2012). "El vector de velocidad M31. III. Futura evolución orbital de la Vía Láctea-M31-M33, fusión y destino del sol". El diario astrofísico . 753 (9): 9. arXiv : 1205.6865 . Código bibliográfico : 2012ApJ ... 753 .... 9V . doi : 10.1088 / 0004-637X / 753/1/9 . S2CID  53071454 .
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  10. ^ Overbye, Denis (16 de septiembre de 2015). "Más pruebas de la próxima colisión del agujero negro" . The New York Times .
  11. ^ Dubinski, John (octubre de 2006). "La gran colisión de la Vía Láctea-Andrómeda" (PDF) . Cielo y telescopio : 30–36. Archivado desde el original (PDF) el 24 de agosto de 2015 . Consultado el 6 de octubre de 2014 .
  12. ^ Jonkler, Peter (6 de noviembre de 2013). "Señal de SOS única desde puntos de estrella desgarrados hasta un agujero negro de tamaño mediano" . Astrofísica . Universidad de Radboud. Archivado desde el original el 9 de agosto de 2018 . Consultado el 13 de agosto de 2017 .
  13. ^ a b Caín, Fraser (2007). "Cuando nuestra galaxia se estrella contra Andrómeda, ¿qué le sucede al sol?" . Universe Today . Archivado desde el original el 17 de mayo de 2007 . Consultado el 16 de mayo de 2007 .
  14. ^ a b c d Cox, TJ; Loeb, Abraham (2008). "La colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda". Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . 386 (1): 461–474. arXiv : 0705.1170 . Código bibliográfico : 2008MNRAS.386..461C . doi : 10.1111 / j.1365-2966.2008.13048.x . S2CID  14964036 .
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  16. ^ Carrington, D. (21 de febrero de 2000). "Fecha fijada para la Tierra del desierto" . BBC News . Archivado desde el original el 12 de julio de 2014 . Consultado el 31 de marzo de 2007 .
  17. ^ "Milkomeda, nuestro futuro hogar" . Consultado el 27 de septiembre de 2015 .
  18. ^ Junko Ueda; et al. (2014). "Gas molecular frío en restos de fusión. I. Formación de discos de gas molecular". La serie de suplementos de revistas astrofísicas . 214 (1): 1. arXiv : 1407,6873 . Código bibliográfico : 2014ApJS..214 .... 1U . doi : 10.1088 / 0067-0049 / 214/1/1 . S2CID  716993 .
  19. ^ Fred C. Adams; Gregory Laughlin (1997). "Un universo moribundo: el destino a largo plazo y la evolución de los objetos astrofísicos". Reseñas de Física Moderna . 69 (2): 337–372. arXiv : astro-ph / 9701131 . Código Bibliográfico : 1997RvMP ... 69..337A . doi : 10.1103 / RevModPhys.69.337 . S2CID  12173790 .

  • Merrifield, Michael. "Vía Láctea vs Andrómeda: el choque frontal definitivo" . Vídeos del espacio profundo . Brady Haran .