¿Qué sucede cuando las galaxias chocan? Si dos galaxias chocaran, ¿se destruiría la vida existente?

Hay algunas cosas que agregar a las respuestas de David Seitz, Anthony Yeh y Andrea Klein.

Aunque es poco probable que las estrellas individuales colisionen durante una fusión debido a la gran distancia entre las estrellas, las nubes de gas interestelar en las dos galaxias colisionarán y las colisiones inducirán un período de rápida formación de estrellas. Por lo tanto, habrá muchas estrellas jóvenes y brillantes que nacerán durante el primer paso de la fusión. En una galaxia típica, hay más materia ordinaria en las nubes de gas que en las estrellas reales de la galaxia.

Las estrellas son los trazadores que podemos usar para observar el proceso de la fusión, pero en realidad lo que se está fusionando son los halos de materia oscura de las dos galaxias. La cantidad promedio de materia oscura en una galaxia será aproximadamente 5 veces la cantidad total de materia en las estrellas y las nubes de gas de las galaxias. Entonces, todo lo que se dice sobre las trayectorias de las estrellas también se aplica al halo liso y a los subhalos (grupos) de materia oscura que es el componente principal de las galaxias. La relación real de materia a materia oscura puede variar de una galaxia a otra.

Como muestran algunos de los videos de fusiones simuladas, habrá estrellas individuales y largas colas de estrellas que se arrojarán lejos de la galaxia fusionada durante el proceso. Esto es absolutamente necesario porque hay demasiado momento angular total en las dos galaxias que se aproximan, por lo que se descarta algo de momento angular en estas corrientes de estrellas expulsadas para permitir que la galaxia resultante se una gravitacionalmente. Por ejemplo, dos estrellas que se aproximan no pueden unirse gravitacionalmente. Lo mínimo es que se acerquen tres estrellas, que una estrella sea expulsada a alta velocidad, llevándose el momento angular para que las otras dos estrellas puedan unirse orbitando su centro de masa común.

Lo último que escuché es que se desconoce si se fusionan los agujeros negros súper masivos en el centro de las galaxias. Nuevamente, el problema es, ¿cómo se deshacen de su momento angular relativo demasiado alto? Dado que solo habría dos agujeros negros, la única forma de fusionarse sería expulsar estrellas ordinarias de su vecindario, pero dado que los agujeros negros tienen una masa de muchos millones de estrellas ordinarias, es difícil ver cómo pueden expulsar efectivamente suficientes estrellas para unir. Esta es una pregunta de investigación abierta. Pero como se cree que la mayoría de las galaxias son el resultado de fusiones y dado que la mayoría de las galaxias tienen un solo agujero negro supermasivo, creo que de alguna manera deben fusionarse.

Lo más probable es que la vida esté bien.

Las galaxias son inimaginablemente grandes, pero para tener una idea de cómo la Tierra podría verse afectada por una colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda, piense en el Sol.

El Sol tiene 1.4 millones de km de ancho, o 0.00000015 años luz.
La distancia entre el Sol y la Tierra es de 150 millones de km, o 0.000016 años luz.
La distancia entre el Sol y Plutón en su punto más alejado es de 7.38 mil millones de km, o 0.00078 años luz.
La distancia entre el Sol y el borde de su campo magnético es de 14.5 billones de km o 0.0015 años luz.
La distancia entre el Sol y la estrella más cercana (Alpha Centuri, en realidad 3 estrellas que orbitan entre sí A, B y Proxmia) está a 4,3 años luz de distancia.

Por argumentos, digamos, digamos que estas son distancias típicas entre las estrellas y los sistemas solares dentro de todas las galaxias.

Esto significa que puede colocar 2,900 de nuestros sistemas solares entre el Sol y Alpha Centauri, y el Sistema Solar en sí mismo entre el Sol y su borde está 99.999924386% vacío.

Entonces, las posibilidades de que la Tierra o el Sol choquen con otra estrella o planeta en la mezcla de las dos galaxias son realmente increíblemente remotas.
Lo que es más probable que suceda es que la introducción de nuevas fuentes de gravedad de tantas estrellas nuevas desorientará las órbitas de los planetas del Sistema Solar, lo que aún podría provocar el final de la vida en la Tierra.

La respuesta más simple sería que ambas galaxias se fusionan para formar una sola galaxia más grande. La galaxia que se formaría será una fuente inagotable, bombeando nuevas estrellas rápidamente.

La parte más interesante es lo que sucede antes de que la gran galaxia se establezca. Las dos galaxias lentamente se acercan entre sí durante un período de miles de millones de años. Cuando impactan, las estrellas en el borde de ambas galaxias son arrojadas al espacio vacío. Ambas galaxias, debido a sus velocidades masivas, se mueven una a la otra antes de que la gravedad las vuelva a unir. Este proceso continúa durante mucho tiempo antes de que finalmente se establezcan como la galaxia más grande y única. Parecería que las dos galaxias están bailando en el espacio.

Una hermosa danza cósmica . (Aunque es realmente violento: P)

Aquí hay un video que muestra una simulación de cómo se vería.

Aquí hay otro video del canal VSauce que muestra cómo podría verse la colisión de la Vía Láctea y Andrómeda desde la Tierra (el tema es parte del video, el video no trata completamente sobre la colisión).

¿Qué pasaría si dos galaxias chocaran?

Algo como esto:

Durante miles de millones de años, la gravedad de ambos se atrae y comienzan a rodearse y a tirar de las estrellas del otro. Obtienes largas briznas de estrellas extraídas, y eventualmente la mayoría de las estrellas regresan para formar una galaxia globular, mientras que algunas estrellas pueden ser expulsadas de las galaxias para nunca volver.

Sin embargo, esa es una simulación. Aquí hay algunas observaciones de Hubble de colisiones galácticas:

A medida que las dos galaxias comienzan a fusionarse, los gases interestelares de cada galaxia se comprimirán creando una región donde la tasa de formación de estrellas se vuelve muy alta, conocida como un estallido estelar. Miles de nuevas estrellas pueden formarse rápidamente en el proceso.

La gran cantidad de espacio entre las estrellas, incluso en una región altamente poblada, hace que las probabilidades de colisiones planetarias sean bastante bajas, pero el aumento de la población de nuevas estrellas junto con estrellas y planetas preexistentes en la región provocará una reorganización gravitacional, donde los planetas pueden ser expulsados ​​de sus sistemas solares para eventualmente encontrar nuevos hogares con otras estrellas.

Los agujeros negros supermasivos en el centro de cada galaxia eventualmente se atraerán y fusionarán para formar un agujero negro aún más grande, que servirá como el centro de lo que eventualmente se convertirá en una nueva galaxia más grande y única.

Prácticamente nada sucederá a escala de sistemas solares porque los vacíos entre los sistemas solares son enormes. Y eso es un eufemismo.

La posibilidad de perturbaciones significativas en los sistemas solares individuales de galaxias en colisión es prácticamente nula.

Las galaxias básicamente se atraviesan entre sí sin obstáculos. Dependiendo del ángulo en el que las galaxias colisionen, las galaxias cambiarán de forma en el transcurso de miles de millones de años y eventualmente se fusionarán en una sola galaxia.

Pero a escala de los sistemas solares, prácticamente no hay posibilidad de efectos significativos durante la colisión y el proceso de fusión.

No soy un experto. Estoy publicando solo una explicación muy no técnica.

El resultado exacto depende de muchos factores como el tamaño de cada galaxia, qué tan masivos son sus agujeros negros en el centro, dónde golpean, en qué ángulo, etc.

Una cosa importante que necesita visualizar es que las colisiones entre objetos no serán tan frecuentes como podría imaginar. Las galaxias son muy huecas. Los planetas están muy separados de sus estrellas y los sistemas estelares están muy separados entre sí. Las posibilidades de que la tierra choque con algo (suponiendo que la vía láctea sea una de ellas) son “bajas”.

En general, en cualquier caso, la acción principal será la gravedad. Algunos objetos serán expulsados ​​de sus órbitas, muchos serán expulsados ​​fuera de las galaxias, otros comenzarán a gravitar a otros cuerpos y así sucesivamente. Visualmente, supongo que se parecerían a 2 gotas de agua que se salpican entre sí. Debido a los efectos de la gravedad, la mayoría de los objetos volverán a algún tipo de equilibrio y formarán una nueva (probablemente) galaxia más masiva durante los próximos millones de años.

Está sucediendo ahora mismo en todo el universo:

(¡Gracias, Wikipedia!)

La respuesta es que las galaxias generalmente se fusionan, pero las interacciones gravitacionales groseras perturban la forma de la formación resultante, y les lleva cientos de millones de años asentarse y verse más así:

o esto:

El modelado por computadora de las interacciones galácticas en términos de una colección de estrellas, polvo, gas y materia oscura es bastante exitoso para predecir el rango de interacciones que podemos observar, pero como no podemos observarlas durante el período de tiempo requerido, los astrónomos usan estadísticas métodos sobre el rango de observaciones para (intentar) validar modelos de interacción.

Una nota final: podemos experimentar esto en aproximadamente cuatro mil millones de años, ya que estamos en curso de colisión con la galaxia de Andrómeda. Pero la densidad de estrellas en cada galaxia es lo suficientemente baja como para que sea extremadamente improbable que nuestro Sol (o cualquier estrella individual específica) interactúe fuertemente o choque con una estrella “entrante”.

Depende. Vivimos en los suburbios galácticos, en lotes de tres millones de acres. Podría ejecutar nuestro sistema solar a través de uno similar y podría trocear algunas piedras. Hagamos los cálculos:

La Tierra tiene 4,000 millas de radio. La órbita de la Tierra tiene un radio de 93,000,000 millas. Esa es una proporción de áreas de 540,000,000 a 1. Por lo tanto, las probabilidades de que dos Tierras se golpeen entre sí es muy pequeña. Es mucho, mucho más bajo para los planetas exteriores.

Incluso en el centro galáctico, las estrellas están separadas por un radio de 1,000 órbitas terrestres, por lo que la posibilidad de que una estrella zumbe en un radio de órbita lejos de nosotros es una en un millón. Entonces, incluso pasar por el centro galáctico sería pan comido.

No tengo un buen enlace web para esto, pero una vez vi un documental en The Science Channel sobre este tema. Según ese programa, la probabilidad de que las estrellas realmente colisionen es extremadamente pequeña porque el espacio entre las estrellas vecinas es muy grande. La “colisión” de dos galaxias es en realidad más como una danza complicada de estrellas que se arremolinan entre sí como la formación de banda de marcha más increíble del universo.

En cuanto a separar las galaxias, es bastante común que las dos galaxias en colisión formen simplemente una nueva galaxia. De hecho, la teoría es que la mayoría de las galaxias actuales que vemos hoy son el resultado de colisiones previas, ya que la materia se fusionó en bolsas de masa discretas con vastos espacios vacíos entre ellas.

Se fusionarán en una galaxia más grande. Como el espacio es un gran vacío, puntuado aquí y allá por estrellas, planetas, polvo, gas, cometas, asteroides, etc., las colisiones son muy improbables. Algunas estrellas pueden ser expulsadas de las galaxias durante las interacciones.

La Vía Láctea se ha fusionado con varias galaxias más pequeñas, y actualmente está en colisión con la Elíptica Enana de Sagitario.

Aquí hay una imagen, del Hubble, de 2 galaxias en colisión. Tenga en cuenta las largas colas de estrellas que pueden terminar expulsadas de la galaxia combinada. Esto es “los ratones”.

Debes darte cuenta de que aunque las galaxias parecen estar llenas de estrellas y no hay un espacio vacío, no lo están.

Como resultado, cuando dos galaxias chocan, la mayoría de sus estrellas no. Las cosas que chocan son el gas y el polvo que provocan la formación de nuevas estrellas. Miles de millones de años a partir de ahora, cuando la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda colisionen, el cielo nocturno para quienes viven en estas dos galaxias será espectacular 🙂

Es incorrecto usar la palabra “colisionar” cuando se habla de galaxias. La densidad de una galaxia es en realidad bastante baja. Menos denso que dos ráfagas de viento, que se atraviesan.

Tampoco se mueven tan rápido. La Vía Láctea tiene 100.000 años luz de diámetro. Si la otra galaxia va a .1 c (lo cual es poco probable), una vida entera de una civilización podría pasar antes de que la “colisión” esté completa. Lo más probable es que la estrella sea arrojada por efectos gravitacionales, posiblemente perdiendo su galaxia. Aun así, eso llevaría un millón de años o más.

Generalmente no sucede nada espectacular; en particular, las sp llamadas colisiones de galaxias ocurren durante un largo período de tiempo, pero hay muchos tirones y presiones, interrupciones de las mareas, formación de estrellas, etc. En algunos casos, una galaxia puede casi desaparecer, la mayor parte de su materia es absorbida por la otra galaxia por tirones gravitacionales. Todos estos son resultados de simulaciones. Hasta donde yo sé, solo hay pocas pruebas de observación.

Si dos galaxias colisionan, como se predice que nuestra galaxia Vía Láctea y la galaxia más cercana, Andrómeda, no sucederá mucho. Se han ejecutado simulaciones por computadora y los resultados generalmente muestran:

1. Habrá pocas colisiones, si es que hay alguna, debido a las grandes distancias entre los cuerpos en cada galaxia,
2. Habrá interacciones gravitacionales que redirigirán los cuerpos, ligeramente o en gran medida, que impactarán las órbitas, trayectorias y períodos de órbitas,
3. Las galaxias se atravesarán y oscilarán y se atravesarán varias veces antes de finalmente fusionarse.

Es poco probable que ocurra algún daño en un planeta durante las colisiones galácticas. Desde la distancia, las galaxias se ven muy densas, pero en realidad la distancia entre estrellas individuales es muy grande. Efectivamente, las dos galaxias pueden cruzarse entre sí y tal vez solo se perturbe el centro de cada galaxia.

Se formará una nueva gran galaxia en comparación con las que chocan.
Ejemplo
La colisión Andrómeda-Vía Láctea es una colisión galáctica que se prevé que ocurra en aproximadamente 4 mil 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 Andrómeda, aunque las estrellas involucradas son suficientemente lejos aparte de que es improbable que …

Bueno, en unos 3.500 millones de años, las galaxias colisionarán, lo que provocaría que las estrellas a su alrededor se realineen y, en unos 4.000 millones de años, se creará un cuásar aquí, eventualmente, después de que deje de arder, todo pasará por el agujero negro supermasivo y toda la existencia. de la Vía Láctea ya no existirá al menos aquí, pero más allá del agujero negro, se puede recrear una vez más dentro de unos cientos de miles de millones de años a partir de ahora.

Un efecto secundario que no se mencionó en las otras respuestas es la producción de estrellas de hipervelocidad, que para mí es el tercer nombre que suena más genial en astronomía, muy cerca de los agujeros negros supermasivos y la energía oscura 🙂