Astronomía

¿Cuál sería el resultado de la vida en nuestra galaxia si la fusión de la Vía Láctea y Andrómeda crea un Quasar?

¿Cuál sería el resultado de la vida en nuestra galaxia si la fusión de la Vía Láctea y Andrómeda crea un Quasar?


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Si las predicciones son correctas, la Vía Láctea y Andrómeda chocarán en unos 4 mil millones de años. Si, cuando esto ocurre, se forma un Quasar por la acumulación de materia en el centro galáctico común (tal vez con los dos agujeros negros supermasivos formando un binario), ¿cuál sería el resultado de la vida en la nueva galaxia?

Se sabe que las colisiones galácticas eran mucho más comunes en el universo temprano; la mayoría de los quásares se observan con altos corrimientos al rojo. No está claro si hay otras condiciones necesarias para producir un cuásar además de la colisión galáctica en sí, así que obviamente esto es solo una especulación, pero está claro que los quásares son algunos de los sistemas más energéticos del Universo; si uno se encendiera tan cerca de casa, ¿cada rastro de vida en la galaxia se apagaría en un resplandor de gloria?


Los quásares tienen chorros muy puntiagudos perpendiculares al eje de rotación del disco de acreción alrededor del agujero negro central. Mientras este chorro no apunte al plano galáctico, la radiación cósmica de estos chorros no será un problema demasiado serio.

Pero una colisión de dos galaxias puede convertirse en un problema eventual de una manera diferente. Una fusión de galaxias desencadena la formación de estrellas y barre la mayor parte de la galaxia libre de polvo y gas interestelar. Entonces, después de un corto período de tiempo (cientos de millones de años), obtendremos muchas estrellas nuevas. Pero eventualmente excederán su vida útil de secuencia principal. Debido a la falta de materia interestelar, solo se formarán muy pocas estrellas nuevas posteriormente. Ese es un escenario difícil para la formación de planetas y vida.


Finalmente sabemos cuándo nuestra Vía Láctea chocará contra la galaxia de Andrómeda

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, sobrevivirá en su forma actual un poco más de lo que pensaban algunos astrónomos, sugiere un nuevo estudio.

La colisión monstruosa entre nuestra Vía Láctea y la galaxia espiral compañera Andrómeda ocurrirá dentro de unos 4.500 millones de años, según la nueva investigación, que se basa en observaciones realizadas por la nave espacial europea Gaia. Algunas estimaciones anteriores prominentes habían predicho que el accidente ocurriría significativamente antes, en unos 3.900 millones de años.

"Este hallazgo es crucial para nuestra comprensión de cómo evolucionan e interactúan las galaxias", dijo en un comunicado el científico del proyecto Gaia, Timo Prusti, que no participó en el estudio. [Imágenes: Choque de la Vía Láctea con Andrómeda]

Gaia se lanzó en diciembre de 2013 para ayudar a los investigadores a crear el mejor mapa 3D de la Vía Láctea jamás construido. La nave espacial ha estado monitoreando con precisión las posiciones y movimientos de una gran cantidad de estrellas y otros objetos cósmicos, el equipo de la misión tiene como objetivo rastrear más de mil millones de estrellas para cuando Gaia cierre sus agudos ojos para siempre.

La mayoría de las estrellas que observa Gaia están en la Vía Láctea, pero algunas están en galaxias cercanas. En el nuevo estudio, los investigadores rastrearon varias estrellas en nuestra galaxia, en Andrómeda (también conocida como M31) y en el Triángulo espiral (o M33). Estas galaxias vecinas se encuentran entre 2,5 millones y 3 millones de años luz de la Vía Láctea y pueden estar interactuando entre sí, dijeron los miembros del equipo de estudio.

"Necesitábamos explorar los movimientos de las galaxias en 3D para descubrir cómo han crecido y evolucionado y qué crea e influye en sus características y comportamiento", dijo el autor principal, Roeland van der Marel, del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore. declaración.

"Pudimos hacer esto utilizando el segundo paquete de datos de alta calidad publicado por Gaia", agregó van der Marel, refiriéndose a un recorrido publicado en abril de 2018.

Este trabajo permitió al equipo determinar las tasas de rotación de M31 y M33, algo que nunca se había hecho antes, dijeron los investigadores. Utilizando los hallazgos y análisis de información de archivo derivados de Gaia, el equipo de estudio trazó un mapa de cómo M31 y M33 se han movido a través del espacio en el pasado y hacia dónde probablemente irán en los próximos miles de millones de años.

Los modelos del equipo dan una fecha posterior a la esperada para el aplastamiento de Andrómeda-Vía Láctea y también sugieren que será más un deslizamiento lateral que una colisión frontal. (Debido a que las distancias entre las estrellas son tan grandes, las probabilidades de que nuestro propio sistema solar se vea afectado por la fusión son muy bajas. Pero el choque definitivamente animará el cielo nocturno para cualquier criatura que esté alrededor de la Tierra dentro de 4.500 millones de años. .)

"Gaia fue diseñado principalmente para mapear estrellas dentro de la Vía Láctea, pero este nuevo estudio muestra que el satélite está superando las expectativas y puede proporcionar información única sobre la estructura y dinámica de las galaxias más allá del ámbito del nuestro", dijo Prusti. "Cuanto más tiempo [que] Gaia observe los pequeños movimientos de estas galaxias a través del cielo, más precisas serán nuestras mediciones".

El nuevo estudio fue publicado este mes en The Astrophysical Journal.

Por cierto, Andrómeda no será la próxima galaxia en la que se estrelle nuestra Vía Láctea: la Gran Nube de Magallanes y la Vía Láctea se fusionarán en unos 2.500 millones de años a partir de ahora, sugirió un estudio reciente.


Interacciones de galaxias

Las grandes galaxias, como la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda, se unieron cuando objetos más pequeños chocaron y se fusionaron. Hoy, los astrónomos ven satélites más pequeños orbitando cerca tanto de la Vía Láctea como de Andrómeda. Estas "galaxias enanas" tienen algunas de las características de las galaxias más grandes, pero están en una escala mucho menor y pueden tener formas irregulares. Algunos de los compañeros están siendo canibalizados por nuestra galaxia.

Los satélites más grandes de la Vía Láctea se denominan Nubes de Magallanes Grandes y Pequeñas. Parecen estar orbitando nuestra galaxia en una órbita de miles de millones de años, y es posible que nunca se fusionen con la Vía Láctea. Sin embargo, se ven afectados por su atracción gravitacional y es posible que solo se estén acercando a la galaxia por primera vez. Si es así, todavía podría haber una fusión en un futuro lejano. Las formas de las nubes de Magallanes han sido distorsionadas por eso, haciendo que parezcan irregulares. También hay evidencia de grandes corrientes de gas que se extraen de ellos hacia nuestra propia galaxia.


¿Qué sucede cuando las galaxias chocan?

Esta ilustración muestra una etapa de la fusión prevista entre nuestra galaxia, la Vía Láctea y la vecina galaxia de Andrómeda, a medida que se desarrollará durante los próximos miles de millones de años. En esta imagen, que representa el cielo nocturno de la Tierra en 3.750 millones de años, Andrómeda (izquierda) llena el campo de visión y comienza a distorsionar la Vía Láctea con la atracción de las mareas. Crédito: NASA ESA Z. Levay y R. van der Marel, STScI T. Hallas y A. Mellinger

No queremos asustarlos, pero nuestra propia Vía Láctea está en curso de colisión con Andrómeda, la galaxia espiral más cercana a la nuestra. En algún momento durante los próximos miles de millones de años, nuestra galaxia y Andrómeda, que también son las dos galaxias más grandes del Grupo Local, se unirán, y con consecuencias catastróficas.

Las estrellas serán expulsadas de la galaxia, otras serán destruidas al chocar contra los agujeros negros supermasivos que se fusionan. Y la delicada estructura en espiral de ambas galaxias será destruida cuando se conviertan en una única galaxia elíptica gigante. Pero tan cataclísmico como suena, este tipo de proceso es en realidad una parte natural de la evolución galáctica.

Los astrónomos conocen esta colisión inminente desde hace algún tiempo. Esto se basa en la dirección y velocidad de nuestra galaxia y la de Andrómeda. Pero lo que es más importante, cuando los astrónomos observan el universo, ven colisiones de galaxias que ocurren de forma regular.

Colisiones gravitacionales:

Las galaxias se mantienen unidas por gravedad mutua y orbitan alrededor de un centro común. Las interacciones entre galaxias son bastante comunes, especialmente entre galaxias gigantes y satélites. Esto a menudo es el resultado de que las galaxias se acerquen demasiado unas a otras, hasta el punto en que la gravedad de la galaxia satélite atraerá a uno de los brazos espirales primarios de la galaxia gigante.

En otros casos, la trayectoria de la galaxia satélite puede hacer que se cruce con la galaxia gigante. Las colisiones pueden dar lugar a fusiones, asumiendo que ninguna de las galaxias tiene suficiente impulso para continuar después de que se haya producido la colisión. Si una de las galaxias en colisión es mucho más grande que la otra, permanecerá en gran parte intacta y conservará su forma, mientras que la galaxia más pequeña se separará y se convertirá en parte de la galaxia más grande.

Las galaxias Antennae, un par de galaxias en interacción ubicadas entre 45 y 65 millones de años luz de la Tierra. Crédito: Hubble / ESA

Tales colisiones son relativamente comunes, y se cree que Andrómeda chocó con al menos otra galaxia en el pasado. Varias galaxias enanas (como la galaxia esferoidal enana de Sagitario) están chocando actualmente con la Vía Láctea y fusionándose con ella.

Sin embargo, la palabra colisión es un nombre poco apropiado, ya que la distribución extremadamente tenue de la materia en las galaxias significa que las colisiones reales entre estrellas o planetas son extremadamente improbables.

Colisión Andrómeda-Vía Láctea:

En 1929, Edwin Hubble reveló evidencia observacional que mostraba que las galaxias distantes se estaban alejando de la Vía Láctea. Esto lo llevó a crear la Ley de Hubble, que establece que la distancia y la velocidad de una galaxia se pueden determinar midiendo su desplazamiento al rojo, es decir, un fenómeno en el que la luz de un objeto se desplaza hacia el extremo rojo del espectro cuando se aleja.

Sin embargo, las mediciones espectrográficas realizadas en la luz proveniente de Andrómeda mostraron que su luz se desplazó hacia el extremo azul del espectro (también conocido como desplazamiento hacia el azul). Esto indicó que, a diferencia de la mayoría de las galaxias que se han observado desde principios del siglo XX, Andrómeda se está moviendo hacia nosotros.

En 2012, los investigadores determinaron que era seguro que se produciría una colisión entre la Vía Láctea y la Galaxia de Andrómeda, según los datos del Hubble que rastrearon los movimientos de Andrómeda de 2002 a 2010. Según las mediciones de su desplazamiento hacia el azul, se estima que Andrómeda se está acercando. nuestra galaxia a una velocidad de aproximadamente 110 km / segundo (68 mi / s).

A este ritmo, probablemente chocará con la Vía Láctea en unos 4.000 millones de años. Estos estudios también sugieren que M33, la Galaxia del Triángulo, la tercera galaxia más grande y brillante del Grupo Local, también participará en este evento. Con toda probabilidad, terminará en órbita alrededor de la Vía Láctea y Andrómeda, y luego chocará con el remanente de la fusión en una fecha posterior.

Imagen obtenida por el telescopio espacial Hubble y el telescopio Keck-II, que muestra una colisión que tuvo lugar hace miles de millones de años. Crédito: ESO / NASA / ESA / W. Observatorio M. Keck

En una colisión de galaxias, las galaxias grandes absorben por completo las galaxias más pequeñas, desgarrándolas e incorporando sus estrellas. Pero cuando las galaxias son de tamaño similar, como la Vía Láctea y Andrómeda, el encuentro cercano destruye la estructura en espiral por completo. Los dos grupos de estrellas eventualmente se convierten en una galaxia elíptica gigante sin una estructura espiral discernible.

Tales interacciones también pueden desencadenar una pequeña cantidad de formación estelar. Cuando las galaxias chocan, hacen que grandes nubes de hidrógeno se acumulen y se compriman, lo que puede desencadenar una serie de colapsos gravitacionales. Una colisión de galaxias también hace que una galaxia envejezca prematuramente, ya que gran parte de su gas se convierte en estrellas.

Después de este período de formación de estrellas desenfrenada, las galaxias se quedan sin combustible. Las estrellas más jóvenes más calientes detonan como supernovas, y todo lo que queda son las estrellas rojas más viejas y frías con vidas mucho más largas. Esta es la razón por la que las galaxias elípticas gigantes, resultado de colisiones de galaxias, tienen tantas estrellas rojas viejas y muy poca formación estelar activa.

Las imágenes del ACS del Hubble en 2004 y 2005 muestran cuatro ejemplos de galaxias que interactúan (en varias etapas del proceso) lejos de la Tierra. Crédito: NASA / ESA / J. Lotz, STScI / M. Davis, Universidad de California, Berkeley / A. Koekemoer, STScI.

A pesar de que la galaxia de Andrómeda contiene alrededor de 1 billón de estrellas y la Vía Láctea contiene alrededor de 300 mil millones, la posibilidad de que incluso dos estrellas choquen es insignificante debido a las enormes distancias entre ellas. Sin embargo, ambas galaxias contienen agujeros negros supermasivos centrales, que convergerán cerca del centro de la galaxia recién formada.

Esta fusión de agujeros negros hará que la energía orbital se transfiera a las estrellas, que se moverán a órbitas más altas en el transcurso de millones de años. Cuando los dos agujeros negros se encuentren con un año luz de diferencia entre sí, emitirán ondas gravitacionales 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 activo para formarse en el centro de la galaxia. Y por último, los efectos de una fusión de agujeros negros también podrían expulsar estrellas de la galaxia más grande, lo que resultaría en estrellas rebeldes de hipervelocidad que incluso podrían llevar sus planetas con ellas.

Hoy, se entiende que las colisiones galácticas son una característica común en nuestro universo. La astronomía ahora los simula con frecuencia en computadoras, que simulan de manera realista la física involucrada, incluidas las fuerzas gravitacionales, los fenómenos de disipación de gases, la formación de estrellas y la retroalimentación.


¿Podría la Vía Láctea convertirse en un quásar?

Ilustración de un artista del motor central de un Quasar. Estos QSO de “objetos cuasi-estelares” ahora se reconocen como los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias emergentes en el Universo temprano. Crédito: NASA

Un quásar es lo que se obtiene cuando un agujero negro supermasivo se alimenta activamente de material en el núcleo de una galaxia. La región alrededor del agujero negro se calienta mucho y emite radiación que podemos ver a miles de millones de años luz de distancia.

Nuestra Vía Láctea es una galaxia, tiene un agujero negro supermasivo en el núcleo. ¿Podría este agujero negro alimentarse de material y convertirse en un cuásar? Los quásares son en realidad eventos muy raros en la vida de una galaxia, y parecen ocurrir al principio de la evolución de una galaxia, cuando es joven y está llena de gas.

Normalmente, el material en el disco galáctico orbita bastante lejos del agujero negro supermasivo, y está hambriento de material. La nube de gas ocasional o la estrella perdida se acerca demasiado, se rompe y vemos un breve destello a medida que se consume. Pero no se obtiene un quásar cuando un agujero negro come estrellas. Necesita una enorme cantidad de material para apilarse, por lo que ahoga todo el gas, el polvo, los planetas y las estrellas. Un disco de acreción genera una vorágine de material más grande que nuestro sistema solar y que es tan caliente como una estrella. Este disco crea el quásar brillante, no el agujero negro en sí.

Los quásares solo pueden ocurrir una vez en la vida de una galaxia. Y si ocurre, solo dura unos pocos millones de años, mientras que el agujero negro atraviesa todo el material acumulado, como agua arremolinándose alrededor de un desagüe. Una vez que el agujero negro ha terminado su "buffet de cosas", el disco de acreción desaparece y la luz del cuásar se apaga.

Suena aterrador. Según el científico investigador de la Universidad de Nueva York, Gabe Perez-Giz, aunque un cuásar podría estar emitiendo más de 100 billones de veces más energía que el Sol, estamos lo suficientemente lejos del núcleo de la Vía Láctea como para recibir muy poca de ella, como una centésima por ciento de la intensidad que obtenemos del Sol.

Dado que la Vía Láctea ya es una galaxia de mediana edad, sus días de cuasar probablemente hayan terminado hace mucho. Sin embargo, hay un evento próximo que podría provocar que vuelva a estallar. En unos 4 mil millones de años, Andrómeda se abrazará a la Vía Láctea, interrumpiendo los núcleos de ambas galaxias. Durante este evento colosal, los agujeros negros supermasivos en nuestras dos galaxias interactuarán, jugando con las órbitas de estrellas, planetas, gas y polvo.

Algunos serán arrojados al espacio, mientras que otros serán destrozados y alimentados a los agujeros negros. Y si se acumula suficiente material, tal vez nuestra Vía Láctea se convierta después de todo en un cuásar. Lo cual, como acabo de mencionar, será totalmente inofensivo para nosotros. ¿La colisión galáctica? Bueno, esa es otra historia.

Es probable que nuestra Vía Láctea ya fuera un quásar, hace miles de millones de años. Y podría volver a ser uno dentro de miles de millones de años. Y eso es lo suficientemente interesante como para pensar que deberíamos quedarnos y ver cómo sucede. ¿Qué opinas de las perspectivas de que nuestra Vía Láctea se convierta en un quásar? ¿Está un poco nervioso por un evento que no sucederá hasta dentro de 4 mil millones de años?

La concepción de este artista anotado ilustra nuestra comprensión actual de la estructura de la Vía Láctea. Crédito: NASA

Los agujeros negros de Andrómeda y la Vía Láctea chocarán. Así es como puede resultar

La galaxia Vía Láctea se fusionará con la vecina Andrómeda (en la foto) dentro de unos 10 mil millones de años, un poco más tarde de lo estimado anteriormente.

David (Deddy) Dayag / Wikimedia Commons (CC-BY-SA-4.0)

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Los agujeros negros supermasivos en los centros de la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda están condenados a sumergirse entre sí en una danza cosmológica nefasta.

Los astrónomos saben desde hace mucho tiempo que Andrómeda está en curso de colisión con nuestra galaxia (SN: 31/05/12). Pero no se ha sabido mucho sobre lo que sucederá con los gigantescos agujeros negros que cada galaxia alberga en su núcleo. Nuevas simulaciones revelan su destino final.

Las galaxias se fusionarán en una galaxia elíptica gigante, llamada "Milkomeda", en unos 10 mil millones de años. Entonces, los agujeros negros centrales comenzarán a orbitar entre sí y finalmente colisionarán menos de 17 millones de años después, proponen los investigadores el 22 de febrero en arXiv.org y en un artículo anterior publicado en Astronomía y astrofísica. Justo antes de que los agujeros negros se estrellen entre sí, irradiarán ondas gravitacionales con el poder de 10 trillones de soles (SN: 2/11/16). Cualquier civilización dentro de 3,25 millones de años luz de nosotros que tenga tecnología de detección de ondas gravitacionales a la par con nuestras capacidades actuales sería capaz de detectar la colisión, estiman los investigadores.

Los últimos datos sugieren que Andrómeda se está acercando a nosotros a unos 116 kilómetros por segundo, dice Riccardo Schiavi, astrofísico de la Universidad Sapienza de Roma. Usando simulaciones por computadora que incluyen la atracción gravitacional de las dos galaxias espirales entre sí, así como la posible presencia de gas escaso y otro material entre ellas, Schiavi y sus colegas desarrollaron cómo se desarrollará la colisión galáctica.

Simulaciones anteriores han sugerido que Andrómeda y la Vía Láctea están programadas para una colisión frontal en aproximadamente 4 mil millones a 5 mil millones de años. Pero el nuevo estudio estima que los dos grupos de estrellas se acercarán entre sí en unos 4.300 millones de años a partir de ahora y luego se fusionarán por completo unos 6.000 millones de años después.

La estimación del equipo para la fecha de fusión de Milkomeda "es un poco más larga de lo que han encontrado otros equipos", dice Roeland van der Marel, astrónomo del Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore que no participó en la investigación. Sin embargo, señala, eso podría deberse en parte a la incertidumbre en la medición de la velocidad de Andrómeda en el cielo.

Preguntas o comentarios en este articulo? Envíenos un correo electrónico a [email protected]

Una versión de este artículo aparece en la edición del 27 de marzo de 2021 de Noticias de ciencia.


¿Cómo será la muerte de la Vía Láctea?

La Vía Láctea, como la conocemos hoy, no ha cambiado mucho en miles de millones de años. Pero dale suficiente. [+] tiempo, y eventualmente todo desaparecerá.

En la Tierra, tenemos otros mil millones de años o dos antes de que los océanos hiervan y el planeta se vuelva inhabitable. El Sol se calentará, se hinchará hasta convertirse en una gigante roja, fusionará helio en su núcleo, luego volará sus capas externas y se contraerá en una enana blanca. Pero también aparecerán nuevas estrellas, que brillarán y mantendrán viva la galaxia y repleta de estrellas en el futuro. Pero incluso nuestra propia Vía Láctea dejará de existir: primero como la conocemos, y luego, por completo. Cuando pase el tiempo suficiente, no quedarán estrellas, remanentes estelares o incluso agujeros negros. Esta es la historia cósmica del fin último de nuestro hogar en el espacio.

Nuestro Grupo Local de galaxias está dominado por Andrómeda y la Vía Láctea, pero nuestra cósmica. [+] neck-of-the-woods contiene mucho más.

La historia cósmica de la desaparición de nuestra galaxia comienza aquí, hoy. Necesitamos mirar cerca de casa, en nuestra propia Vía Láctea y sus alrededores. Si bien tendemos a pensar en el grupo local, nuestro vecindario cósmico, como compuesto por nosotros mismos, Andrómeda (nuestra hermana mayor) y un grupo de nadie, es hora de que reconozcamos el resto de lo que nos rodea. Pero son una parte tan importante de nuestro futuro como nosotros. Así que conózcalo.

La galaxia del Triángulo puede no ser tan masiva o impresionante como nosotros o Andrómeda, pero es el. [+] objeto más lejano de la Tierra visible a simple vista.

Robert Gendler, Telescopio Subaru (NAOJ)

# 3: la galaxia del Triángulo. Con alrededor del 5% de la masa de la Vía Láctea, esta es la tercera galaxia más grande del grupo local. Tiene una estructura en espiral, sus propios satélites y puede ser en sí mismo un satélite de la galaxia de Andrómeda.

La Gran Nube de Magallanes es el hogar de la supernova más cercana del siglo pasado.

# 4: la Gran Nube de Magallanes. Esta galaxia es solo el 1% de la masa de la Vía Láctea, pero es la cuarta más grande del grupo local. Está muy cerca de nuestra Vía Láctea, a menos de 200.000 años luz de distancia, y está experimentando un estallido de formación estelar, ya que las interacciones de las mareas de nuestra galaxia están provocando el colapso del gas, dando lugar a algunas de las estrellas más nuevas, calientes y más grandes del Universo. .

Detrás de la Gran Nube de Magallanes, la Pequeña Nube de Magallanes, NGC 3190 y NGC 6822 también son grandes. [+] galaxias dentro del grupo local.

ESA / NASA y DSS2 (L) NASA / Galex (centro) ESA / Hubble y NASA (R)

# 5-7: la Pequeña Nube de Magallanes, NGC 3190 y NGC 6822. Todas entre el 0,1% y el 0,6% de la masa de la Vía Láctea (no se sabe cuál es la más grande), estas tres también son galaxias sustanciales por derecho propio, con más de mil millones de masas solares de material en cada una.

Los dos satélites más grandes de Andrómeda, M32 y M110, se encuentran entre las 10 galaxias más grandes del mundo. [+] propio grupo local.

# 8 y 9: galaxias elípticas M32 y M110. Estos podrían ser "solo" satélites de Andrómeda, pero estas elípticas tienen más de mil millones de estrellas dentro de cada una, y aún pueden ser más masivas que algunas de las galaxias numeradas 5, 6 y 7 arriba.

Y más allá de eso, hay al menos otras 45 galaxias conocidas, galaxias más pequeñas, que forman nuestro grupo local. Cada uno de ellos tiene un halo de materia oscura que los rodea, todos están unidos gravitacionalmente con una diferencia de unos 3 millones de años luz entre sí. A pesar de su gran número, sus masas y sus magnitudes, ninguno de ellos existirá como está ahora, dentro de unos pocos miles de millones de años en el futuro.

Las fusiones de galaxias son comunes y, a medida que pasa el tiempo, todas las galaxias unidas gravitacionalmente en grupos y. [+] cúmulos eventualmente se fusionarán en una sola galaxia en el núcleo de cada estructura ligada.

A. Gai-Yam / Weizmann Inst. de Ciencias / ESA / NASA

A medida que pasa el tiempo, las galaxias interactúan gravitacionalmente. Esto no solo los une por la atracción gravitacional que imagina normalmente, sino que también hay interacciones de marea. Normalmente pensamos en las mareas como algo que la Luna crea al tirar de los océanos de la Tierra, provocando una protuberancia en una dirección que nos da "marea alta" cuando la Tierra gira a través de la protuberancia y "marea baja" cuando giramos a través de la depresión, que es bastante cierto. Pero desde el punto de vista de una galaxia, las mareas son un poco más sutiles. La porción de una galaxia pequeña que esté más cerca de una más grande será atraída con una fuerza gravitacional mayor, mientras que la porción que esté más lejos experimentará una fuerza de atracción menor. Como resultado, las galaxias pequeñas se estiran y eventualmente se rompen por sus interacciones con las más grandes.

Las galaxias pequeñas se estiran y desgarran gravitacionalmente, pero la mayor parte de ese material lo hará. [+] eventualmente vuelve a caer en el más grande. Si galaxias comparables producen una fusión, una pequeña y una grande se parece más a una adquisición.

Las pequeñas galaxias que forman parte de nuestro grupo local, incluidas las nubes de Magallanes y todas las elípticas enanas, se romperán exactamente de esta manera, y su materia se incorporará a las galaxias más grandes con las que se fusionen. "¿Y qué?", ​​Dices. Esa no es una muerte verdadera, porque las grandes galaxias parecidas a la Vía Láctea aún sobreviven. Pero ni siquiera nosotros viviremos para siempre en nuestro estado actual. Aproximadamente 4 mil millones de años en el futuro, la atracción gravitacional mutua de la Vía Láctea y Andrómeda nos llevará a una danza gravitacional entre nosotros, lo que conducirá a una fusión importante. Aunque todo el proceso tardará miles de millones de años en completarse, la estructura espiral de ambas galaxias será destruida, lo que resultará en la creación de una única galaxia elíptica gigante en el núcleo de nuestro grupo local: Milkdromeda.

Un pequeño porcentaje de estrellas será expulsado durante dicha fusión, pero la mayoría permanecerá ilesa, con un gran estallido de formación estelar ocurriendo en el proceso. Eventualmente, las otras galaxias dentro de nuestro grupo local también serán absorbidas, dejando solo una única galaxia gigante compuesta por los restos canibalizados de todas las demás. Este proceso sucederá, eventualmente, en todos los grupos y cúmulos de galaxias del Universo, mientras que la energía oscura separa a todos los grupos y cúmulos individuales entre sí. Pero de nuevo, esa no es una muerte verdadera, porque todavía hay una galaxia presente. Al menos, por el momento, esa es la verdad. Pero la galaxia está formada por estrellas, gas y polvo, y hay una cantidad finita de todos ellos.

Después de la fusión, las grandes espirales darán como resultado la formación de una única galaxia elíptica gigante. Encima . [+] vez, las estrellas en el interior se volverán más rojas a medida que las azules mueren más rápido.

NASA, ESA y The Hubble Heritage Team (STScI / AURA)

En todo el Universo, las fusiones galácticas tardarán decenas de miles de millones de años en completarse. En esas mismas escalas de tiempo, la energía oscura los separará y atravesará el Universo hacia la invisibilidad y la inaccesibilidad. Si bien las últimas galaxias más allá de nuestro grupo local no desaparecerán hasta que hayamos alcanzado escalas de tiempo de cientos de miles de millones de años, las estrellas dentro de ellas seguirán viviendo. Las estrellas más longevas que existen en la actualidad continuarán quemando su combustible durante más de diez billones de años, y del gas, el polvo y los cadáveres estelares que ensucian cada galaxia, nacerán nuevas estrellas, aunque en números cada vez más pequeños y con menos frecuencia. a lo largo de ese tiempo.

NGC 346 es un ejemplo de una pequeña región de formación de estrellas. Después de una gran fusión, la cantidad de gas. [+] disponible para la formación de nuevas estrellas disminuye drásticamente.

A. Nota (ESA / STScI) et al., ESA, NASA

Incluso cuando la última estrella se apaga, los remanentes estelares (enanas blancas y estrellas de neutrones) seguirán brillando durante cientos de billones o incluso billones de años antes de oscurecerse. Cuando suceda esa inevitabilidad, todavía tendremos enanas marrones, o estrellas fallidas, fusionándose ocasionalmente, reavivando la fusión nuclear y creando luz estelar durante decenas de billones de años a la vez.

Estas son las dos enanas marrones que componen Luhman 16, y eventualmente se fusionarán. [+] crea una estrella.

Sin embargo, cuando esa última estrella se apaga, decenas de billones de años (algunos

10 ^ 16 de ellos) en el futuro, la masa de la galaxia seguirá estando presente. Incluso eso no puede considerarse una "muerte verdadera" en algunos sentidos.

Cuando ocurre una gran cantidad de interacciones gravitacionales entre sistemas estelares, una estrella puede recibir a. [+] patada lo suficientemente grande como para ser expulsada de cualquier estructura de la que forme parte. Observamos estrellas fuera de control en la Vía Láctea incluso hoy, una vez que se han ido, nunca volverán.

J. Walsh y Z. Levay, ESA / NASA

Incluso sin luz, ¡la galaxia misma no durará para siempre! Todas estas masas están interactuando gravitacionalmente entre sí, y los objetos gravitacionales de diferentes masas tienen una propiedad extraña cuando interactúan:

  • Los repetidos "pases" y los encuentros cercanos provocan intercambios de velocidad e impulso entre ellos.
  • Los objetos de menor masa son expulsados ​​de la galaxia, mientras que los de mayor masa se hunden hacia el centro, perdiendo velocidad en un proceso conocido como relajación violenta.
  • Durante escalas de tiempo suficientemente largas (

Una vez que ha pasado el tiempo suficiente, solo un agujero negro supermasivo y pocos objetos en órbita, estelares. [+] restos en su mayoría, permanecerán.

En el mismo centro de este remanente galáctico estará el agujero negro supermasivo en el centro de cada uno, mientras que los objetos "galácticos" restantes orbitan en una versión grande de nuestro propio Sistema Solar. Esta estructura, por supuesto, será la última y última cosa en desaparecer, ya que el agujero negro se volverá lo más grande posible al comer tantos objetos como pueda. En el centro de Milkdromeda, es probable que encontremos un objeto cien millones de veces más masivo que nuestro Sol en la actualidad. ¡Grupos y cúmulos más grandes podrían tener agujeros negros que superen los diez mil millones de masas solares o incluso más!

Sin embargo, incluso estos no vivirán para siempre.

La desintegración simulada de un agujero negro no solo da como resultado la emisión de radiación, sino también la desintegración de. [+] la masa en órbita central que mantiene la mayoría de los objetos estables.

Comunicar la ciencia de la UE

Gracias al fenómeno de la radiación de Hawking, incluso estos objetos se descompondrán. Tomará entre 10 ^ 80 y 10 ^ 100 años, dependiendo de cuán masivo se vuelva nuestro agujero negro supermasivo a través del crecimiento, pero incluso esto también desaparecerá. Cuando lo haga, los remanentes que orbitan el centro galáctico finalmente se liberarán, dejando solo un halo de materia oscura, que a su vez puede disociarse, dependiendo de las propiedades de la materia oscura. Sin materia en el interior, lo que alguna vez fue nuestro poderoso Grupo Local, formado a partir de nuestra Vía Láctea y muchas otras galaxias, finalmente dejará de existir.


Nueva simulación muestra lo que sucede cuando chocan la Vía Láctea y las galaxias de Andrómeda

Los astrónomos han descubierto que nuestro gran vecino más cercano, la galaxia de Andrómeda, tiene aproximadamente el mismo tamaño que la Vía Láctea. Se pensaba que Andrómeda tenía dos o tres veces el tamaño de la Vía Láctea, y que nuestra propia galaxia finalmente sería engullida por nuestro vecino más grande.

Pero la última investigación, publicada hoy, iguala la puntuación entre las dos galaxias. Encontró que el peso de Andrómeda es 800 mil millones de veces más pesado que el Sol, a la par con la Vía Láctea.

El astrofísico Dr. Prajwal Kafle, del nodo de la Universidad de Australia Occidental del Centro Internacional de Investigación en Radioastronomía, dijo que el estudio utilizó una nueva técnica para medir la velocidad requerida para escapar de una galaxia. & # 8220Cuando se lanza un cohete al espacio, se lanza con una velocidad de 11 km / s para superar la atracción gravitacional de la Tierra & # 8217, & # 8221, dijo.

& # 8220 Nuestra galaxia natal, la Vía Láctea, es un billón de veces más pesada que nuestro diminuto planeta Tierra, por lo que para escapar de su atracción gravitacional tenemos que lanzarnos a una velocidad de 550 km / s. Usamos esta técnica para atar la masa de Andrómeda. & # 8221


En unos 5 mil millones de años, la cercana galaxia masiva Andrómeda se fusionará con nuestra propia galaxia, la Vía Láctea. Recientemente no ha habido grandes fusiones con nuestra galaxia, pero podemos ver los restos de galaxias que previamente han sido devoradas por la Vía Láctea. We’re also going to eat two nearby dwarf galaxies, the Large and Small Magellanic Clouds sometime in the future. This simulation shows what will happen when the Milky Way and Andromeda get closer together and then collide, and then finally come together once more to merge into an even bigger galaxy.

Dr Kafle said the research suggests scientists previously overestimated the amount of dark matter in the Andromeda galaxy. “By examining the orbits of high speed stars, we discovered that this galaxy has far less dark matter than previously thought, and only a third of that uncovered in previous observations,” he said.

The Milky Way and Andromeda are two giant spiral galaxies in our local Universe, and light takes a cosmologically tiny two million years to get between them. With Andromeda no longer considered the Milky Way’s big brother, new simulations are needed to find out what will happen when the two galaxies eventually collide.

The Milky Way and Andromeda prior to the merger. Crédito: ICRAR

Dr Kafle used a similar technique to revise down the weight of the Milky Way in 2014, and said the latest finding had big implications for our understanding of our nearest galactic neighbours.

“It completely transforms our understanding of the local group,” he said. “We had thought there was one biggest galaxy and our own Milky Way was slightly smaller but that scenario has now completely changed. It’s really exciting that we’ve been able to come up with a new method and suddenly 50 years of collective understanding of the local group has been turned on its head.”

University of Sydney astrophysicist Professor Geraint Lewis said it was exciting to be at a time when the data was getting so good.

“We can put this gravitational arms race to rest,” he said.

PDF Copy of the Paper: The Need for Speed: Escape velocity and dynamical mass measurements of the Andromeda galaxy


A Galaxy Far, Far Away. Will Hit Ours

From 2014: Hubble Space Telescope measurements have confirmed that the Milky Way will collide with a sibling galaxy known as the Andromeda nebula in billions of years.

Visit Andromeda before it visits you. The Milky Way galaxy, home to the Sun and its few billion close friends, has a sibling, a slightly larger big brother galaxy known as the Andromeda nebula, M31, in astronomical parlance. The pair, the Milky Way and Andromeda, are the dominant members of a small family of galaxies known as the Local Group. Whereas the universe is expanding and galaxies are generally getting farther and farther away from each other with time, the galaxies in the Local Group are bound together by family ties in the form of their mutual gravity. And so our neighbors aren’t going anywhere. And there is the problem. Andromeda and the Milky Way are actually heading toward each other in the dose-do that constitutes life in a galaxy cluster. Recent measurements with the Hubble Space Telescope have confirmed that they will hit head on in about 2 billion years. Since galaxies, like atoms, are mostly empty space, they will pass through each other like ghosts, but gravity will disrupt the stars and strew them all over space in gigantic spectacular streamers. Eventually they merge into a single giant galaxy. The bad news is that we will be dead. The Earth will have been boiled and sterilized eons earlier as the Sun swells and dies. The good news is that the collision will be a fiesta of new stars forming as that disruptive gravity collapses clouds of gas and dust and they make new stars. New worlds, another chance. Quizás.

“The earlier results suggested a more head-on collision, and the new results suggest a more glancing blow,” wrote Roland van der Marel, of the Space Telescope Science Institute, and lead author of the paper, in an email.

But the ending will be the same, he said: the merger of both galaxies into a cosmic monstrosity.

So enjoy the extra half-billion years here in the tranquil suburbs of the Milky Way.

This reprieve, if it can be called one, is the latest tidbit in a cornucopia of data from Gaia, a European spacecraft tasked with measuring the precise positions, velocities and other attributes of more than a billion stars in the Milky Way and other nearby galaxies.

The data have provided new insight into the history, dynamics and future of the Local Group, the small cluster of galaxies to which the Milky Way belongs. Joining us is the Andromeda galaxy, a slightly larger twin of the Milky Way, about 2.5 million light years distant, and, slightly farther away, a smaller spiral in the Triangulum constellation called M33. Other members of the group include a few dozen dwarf galaxies such as the Large and Small Magellanic clouds — puffs of light visible in the Southern hemisphere.

By precisely measuring the motions of stars in M31 and M33, Dr. van der Marel and his colleagues were able to measure the sidelong trajectories of those two galaxies for the first time, and determine that Andromeda is not coming straight at us. Instead it will sideswipe our galaxy, like an out-of-control driver, 4.5 billion years from now.


The Milky Way could crash into another galaxy way sooner than we thought

The Large Magellanic Cloud isn’t just a pretty satellite galaxy—it’s also a future threat.

Hubble Space Telescope image representing a merger between two galaxies (M51a and M51b) similar in mass to the Milky Way and the Large Magellanic Cloud. NASA, ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

At some point, our Milky Way galaxy is going to experience a horrible, unheralded cataclysm the likes of which our puny brains can barely comprehend. A large, furious body of hot energy and gas is going to hurtle into the little home we’ve created for ourselves here in our neck of the universe, throwing all the different pieces that make up the galaxy into a horrific scene of cosmic chaos. Stars will crash into one-another, planets will be left broken and smoldering—if they aren’t outright vaporized—and nothing will ever be the same.

No need to fret: This won’t happen for billions of years. Unfortunately for whatever life forms might find themselves around in the distant future, however, this could happen (relatively) soon. We’ve known for a while that the Milky Way would eventually collide with the Andromeda galaxy in about eight billion years and wreak intergalactic havoc on both bodies. But according to new findings published Friday in the Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society, we should be concerned about otro collision with otro galactic object, set to occur in as little as two billion years’ time.

Let’s get acquainted with the Large Magellanic Cloud, a satellite galaxy about 160,000 light-years away. It’s as massive as 10 billion suns (significantly less than the Milky Way’s mass, but still quite a behemoth). Although scientists have long thought of the LMC as a relatively new neighbor only weakly gravitationally bound to the Milky Way, new findings hinging on dark matter estimates show us the LMC is a way more massive than we thought, and therefore much more likely to hit the Milky Way directly in the future.

“Observations in the last two years suggest that the LMC is embedded in a dark matter halo nearly twice as massive as previously thought,” says Marius Cautun, a scientist at Durham University in the UK and the lead author of the new study. “The higher mass of the LMC is what seals its fate, implying that the LMC is more tightly bound to the Milky Way and that it will collide with our galaxy in about two billion years.”

Cautun and his colleagues decided that, under the context of the new dark matter estimates, it was worth getting a better illustration of how the LMC interacts with the Milky Way, and how this relationship would change moving forward. The team used computer modeling to envision multiple scenarios that could account for the various factors dictating the movements and behavior of the LMC and Milky Way over the next several billion years, and in about 93 percent of the models, the LMC collided with the Milky Way way before the Andromeda galaxy did.

Such a merger will cause more than a few unnerving cosmic explosions and throw a lot of objects out of their stable orbits, creating a diffuse halo of stars around the Milky Way and also outright evicting many stars from the galaxy entirely. “One of these unlucky systems could be our solar system,” says Cautun, “which could mean a dangerous and lonely future for our descendants.”

The merger of the two bodies would also essentially wake up the dormant supermassive black hole sitting at the center of the Milky Way, turning it into a ravenous beast hellbent on eating up a ton of debris in the vicinity. The black hole would probably grow up to 10-times its current size.

According to Cautun, this is… good news. Turns out, the Milky Way’s black hole is smaller than it ought to be for a galaxy of its size, so this growth rate would actually be 5 to 10 times smaller than normal. Moreover, he says, “the growth of the supermassive black hole will result in a quasar that will spew out immense amounts of energy at all wavelengths. This would give rise to a spectacle of cosmic fireworks for our descendants.” That is, assuming the solar system remains safe and intact, and there’s still intelligent life able to peer out into the night sky. Although these are short timeframes for the cosmos, they mean absolutely bupkis to anyone who’s more or less focused on just making it through to the weekend.

Still, while two billion years is far away, the new findings raise some bigger questions of how things can arise in a universe that’s in a constant state of flux. Galactic collisions are far from a new concept, and the Milky Way is certainly no exception to the typical inundation of cosmic threats from neighbors near and far. Yet events like the LMC aren’t exactly favorable to phenomena like the development of habitable worlds and the evolution of complex life—things that require billions of years of relative stability. Especially in the context of how many new exoplanets we’re finding that possess the potential to host life of some kind, Cautun thinks it’s interesting to wonder whether the conditions that allow for life to evolve are rarer than we think, thanks to events like the upcoming LMC collision. “Perhaps we are more alone in the universe than we thought!” he says.

If that’s the case, it’s probably all the more pressing for us to make sure we don’t extinguish ourselves—if nothing else, we’ll have some descendants around to witness the fireworks when they’re lit.