銀河系可能畢竟不會撞上仙女座星系
“就目前而言,我們銀河系即將滅亡的宣言似乎被大大夸大了。”
這就是結論科學家們已經達到在重新審視了我們認為已成定局的可能性之后:巨星的最終碰撞,銀河系和仙女座星系之間的碰撞。
由赫爾辛基大學(University of Helsinki)的天體物理學家蒂爾·薩瓦拉(Till Sawala)領導的一組科學家計算出,在未來100億年里,兩個星系之間發生碰撞的幾率非常接近50%。
換句話說,碰撞的可能性與星系彼此擦肩而過的可能性一樣大,就像永恒宇宙之夜中的船只一樣。
“我們沒有發現以前的計算是錯誤的——恰恰相反,當我們從相同的假設開始時,我們會重現早期的結果,”Sawala 告訴 ScienceAlert。
“然而,我們現在發現,早期對銀河系-仙女座大星系碰撞的預測只是幾種可能性中的一種。當然,本星系群的命運并不是混亂的——有了更好的數據,銀河系和仙女座大星系群是否會合并的問題將有一個明確的答案,所以我們的研究肯定不會是這個問題的最終決定。
這銀河系-仙女座大星系碰撞科學家們已經預測了多年,估計發生在大約 45 億年的時間范圍內。預測的兩個星系的融合被稱為”Milkomeda“,并且一直被認為是幾乎是不可避免的.
然而,銀河系和仙女座大星系并不是宇宙中這個小角落的唯一物種。它們屬于距離銀河系約 500 萬光年半徑內的一小群星系,被稱為本地組.銀河系和仙女座星系是最大的成員星系,但在對未來進行建模時,還需要考慮相當多的其他天體。
Sawala 和他的同事從哈勃和蓋亞太空望遠鏡獲取了最新數據,以及對本星系群中四個質量最大的天體——銀河系、仙女座、三角座星系(M33) 和大型麥哲倫星云(LMC) 的
然后,他們開始運行未來 100 億年的模擬,添加和刪除星系,看看這如何改變結果。
“幾乎所有的天體物理學,實際上是我自己之前的所有工作,都集中在試圖理解過去——我們是如何走到這一步的,以及為什么。這有充分的理由,但我認為思考未來也很有趣,“Sawala 解釋說。
“最初,我有動力去了解更廣泛的宇宙環境對銀河系與仙女座相遇的潛在影響,但正如我們所展示的,即使在相對簡單的三體或四體系統中,實際上也存在很多復雜性和不確定性。”
他們的結果表明,M33 和 LMC 的存在極大地改變了銀河系和仙女座大星系之間碰撞的可能性。當只有兩個大型螺旋星系時,合并發生在略低于一半的模擬運行中。
M33 的加入將合并概率增加到三分之二。取出 M33 并添加 LMC 則起到相反的作用,將概率降低到三分之一。
當所有四個星系都存在時,銀河系和仙女座大星系在 100 億年內合并的概率略高于 50%。
“我們發現基本上有兩種類型的結果,”Sawala 說。
“銀河系和仙女座大星系要么在第一次相遇(第一次'近中心')時就足夠接近兩者之間的動態摩擦暗物質光暈會將軌道拖到最終的合并中,這很可能發生在 100 億年之前,或者它們不夠接近,在這種情況下,動力學摩擦是無效的,此后它們仍然可以在軌道上運行很長時間。
之所以選擇 100 億年的時間框架,是因為它遠遠超出了預測合并發生的時間框架,但你越是試圖窺視未來,就越難預測。那是因為其他無法預測的因素可能會發揮作用;你走得越遠,這些因素出現的可能性就越大。
然而,這遠非此事的最終決定。盡管我們現在可以訪問一些相當出色的數據,但正在進行的觀測和未來的儀器將能夠改進對局部組中物體的運動和質量的測量,以便為將來更詳細的模擬提供信息。
“我們工作的主要結果是,我們星系的未來演化和最終命運仍然存在很大的不確定性,”Sawala 說。
“當然,作為一名在職的天體物理學家,最好的結果是那些激勵未來研究的結果,我認為我們的論文為更全面的模型和更精確的觀測提供了動力。”
該研究已發表在自然天文學.