銀河が衝突するとどうなりますか？

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私たちはあなたを怖がらせたくはありませんが、私たちの天の川は、私たちに最も近い渦巻銀河であるアンドロメダとの衝突コースにいます。今後数十億年のある時点で、私たちの銀河とアンドロメダ（これもローカルグループで最大の2つの銀河です）が一緒になり、壊滅的な結果をもたらすでしょう。

星は銀河から投げ出され、他の星は合体する超巨大ブラックホールに衝突するときに破壊されます。そして、両方の銀河の繊細な渦巻構造は、単一の巨大な楕円銀河になると破壊されます。しかし、これが大変動であるように、この種のプロセスは実際には銀河の進化の自然な部分です。

天文学者はこの差し迫った衝突についてしばらく知っています。これは、銀河とアンドロメダの方向と速度に基づいています。しかし、より重要なのは、天文学者が宇宙を見るとき、彼らは銀河の衝突が定期的に起こっているのを見ます。

重力衝突：

銀河は、共通の中心の周りの相互重力と軌道によって一緒に保持されます。特に巨大銀河と衛星銀河の間では、銀河間の相互作用がよく見られます。多くの場合、これは銀河が互いに非常に接近してドリフトし、衛星銀河の重力が巨大銀河の主要な渦状腕の1つを引き寄せるところまで達した結果です。

他の場合では、衛星銀河の経路が巨大銀河と交差する可能性があります。衝突が起こった後、どちらの銀河にも十分な勢いがあり続けると仮定すると、衝突が合併につながる可能性があります。衝突している銀河の1つが他の銀河よりもはるかに大きい場合、それは大部分がそのまま残り、その形状を保持しますが、小さい銀河は剥ぎ取られ、より大きい銀河の一部になります。

このような衝突は比較的一般的であり、アンドロメダは過去に少なくとも1つの他の銀河と衝突したと考えられています。現在、いくつかの矮小銀河（射手座の矮小球状銀河など）が天の川と衝突し、銀河系と合流しています。

ただし、衝突という言葉は少し誤った名称です。銀河内の物質の分布が非常に希薄であるため、星や惑星間の実際の衝突は非常に起こりにくいためです。

アンドロメダと天の川の衝突：

1929年、エドウィンハッブルは、遠方の銀河が天の川から遠ざかっていることを示す観測証拠を明らかにしました。これにより、彼はハッブルの法則を作成しました。これは、銀河の距離と速度はその赤方偏移を測定することで決定できると述べています。つまり、オブジェクトの光がスペクトルの赤い端に向かって移動する現象です。

しかし、アンドロメダからの光に対して行われた分光測定は、その光がスペクトルの青の端に向かってシフトしたこと（別名、ブルーシフト）を示しました。これは、20世紀初頭から観測されてきたほとんどの銀河とは異なり、アンドロメダが私たちに向かって移動していることを示しています。

2012年に研究者たちは、2002年から2010年までのアンドロメダの動きを追跡したハッブルデータに基づいて、天の川とアンドロメダ銀河の間の衝突が必ず起こると判断しました。そのブルーシフトの測定に基づいて、アンドロメダが接近していると推定されています約110 km /秒（68 mi / s）の速度で私たちの銀河。

このままでは約40億年で天の川と衝突するでしょう。これらの研究はまた、M33、Triangulum Galaxy –ローカルグループの3番目に大きくて明るい銀河–もこのイベントに参加することを示唆しています。恐らく、天の川とアンドロメダの周りを軌道に乗って、後日合併の残党と衝突するでしょう。

結果：

銀河の衝突では、大きな銀河が小さな銀河を完全に吸収し、それらを引き裂き、星を組み込みます。しかし、銀河のサイズが似ている場合（天の川やアンドロメダのように）、接近して遭遇すると、らせん構造が完全に破壊されます。星の2つのグループは、最終的には識別可能な渦巻構造のない巨大な楕円銀河になります。

そのような相互作用はまた、少量の星形成を引き起こす可能性があります。銀河が衝突すると、巨大な水素雲が集まって圧縮され、一連の重力崩壊を引き起こす可能性があります。銀河の衝突はまた、そのガスの大部分が星に変換されるため、銀河を時期尚早に老化させます。

横行する星形成のこの期間の後、銀河は燃料を使い果たします。最も若い最も熱い星は超新星として爆発します、そして残っているすべてははるかに長い寿命を持つより古く、より冷たい赤い星です。これが、銀河の衝突の結果である巨大楕円銀河に非常に多くの古い赤い星があり、活発な星の形成がほとんどない理由です。

アンドロメダ銀河には約1兆個の星が含まれ、天の川には約3,000億個の星が含まれていますが、それらの距離が非常に大きいため、2つの星が衝突する可能性はほとんどありません。ただし、どちらの銀河にも中央に超巨大ブラックホールがあり、新しく形成された銀河の中心近くに収束します。

このブラックホールの合併により、軌道エネルギーが星に移動し、数百万年の間に高軌道に移動します。 2つのブラックホールが互いに1年以内に来ると、それらは完全に融合するまで、さらに軌道エネルギーを放射する重力波を放出します。

結合されたブラックホールによって取り込まれたガスは、銀河の中心に形成される明るいクエーサーまたはアクティブな核を作成する可能性があります。そして最後に、ブラックホールの合併の影響により、より大きな銀河から星を追い出し、その結果、惑星を運ぶことさえできる超高速のローグスターが発生する可能性があります。

今日、銀河の衝突は私たちの宇宙の共通の特徴であると理解されています。天文学は現在、コンピューター上でそれらを頻繁にシミュレートします。コンピューターは、重力、ガス散逸現象、星の形成、フィードバックなど、関連する物理を現実的にシミュレートします。

そして、NASAの好意により、差し迫った銀河衝突のこのビデオを必ずチェックしてください。

私たちはスペースマガジンに銀河に関する多くの記事を書きました。銀河の共食いとは？、要注意！銀河の衝突が星の形成をかき消す可能性がある、新しいハッブルリリース：劇的な銀河の衝突、仮想銀河の衝突！そして、銀河の衝突率を決定します。

銀河に関する詳細情報が必要な場合は、ハッブルサイトの銀河に関するニュースリリースと、NASAの銀河に関する科学ページをご覧ください。

また、銀河についての天文学キャストのエピソード、エピソード97：銀河も記録しました。

出典：