Wenn Astronomen in den Nachthimmel blicken, rast fast jede einzelne Galaxie von uns weg, getragen von der Expansion des Universums. Es gibt eine bemerkenswerte Ausnahme; jedoch die massereiche Andromeda-Galaxie (alias M31), die mit einer Geschwindigkeit von 120 km/s auf uns zurast. Und irgendwann in den nächsten paar Milliarden Jahren werden unsere beiden Galaxien kollidieren und den langwierigen Prozess der Verschmelzung beginnen. Unsere Sonne und sogar die Erde sollten noch da sein, also stellt sich die Frage, was mit unserem Sonnensystem passieren wird.
Glücklicherweise haben T. J. Cox und Abraham Loeb vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in ihrem kürzlich erschienenen Artikel mit dem Titel . die Mathematik gemacht Die Kollision zwischen der Milchstraße und Andromeda . In diesem Papier stellen sie ihre Simulation dieser massiven Kollision dar und schätzen einige zukünftige Schicksale für unser Sonnensystem.
Unsere Galaxie, die Milchstraße, und Andromeda (M31) bilden zusammen mit ihren 40 kleineren Begleitern die beiden größten Mitglieder der Lokalen Gruppe von Galaxien. Während die meisten Galaxien im Zuge der Expansion des Universums von uns wegrasen, ist die Lokale Gruppe gravitativ aneinander gebunden und wird in den kommenden Jahren weiter interagieren.
Als unsere Sonne vor 4,7 Milliarden Jahren geboren wurde, waren Andromeda und die Milchstraße 4,2 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt. Sie bewegen sich über Milliarden von Jahren stetig zusammen, sind jetzt nur noch 2,6 Millionen Lichtjahre voneinander entfernt und steuern eindeutig auf eine Kollision zu. Aber es wird keine Frontalkollision geben, die beiden Galaxien werden zuerst aufeinander treffen.
Der erste Seitenhieb wird in weniger als 2 Milliarden Jahren stattfinden. Während dieser ersten Interaktion besteht eine 12-prozentige Chance, dass das Sonnensystem aus der Scheibe der Milchstraße herausgeschleudert und in den Gezeitenschweif von Material geschleudert wird, das aus der Milchstraße herausströmt. Und es besteht eine geringe Chance von weniger als 3%, dass die Sonne von Bord springt, sich mit Andromeda verbindet und die Milchstraße vollständig verlässt.
Da die Sonne und die Erde noch existieren werden, könnten zukünftige Astronomen die Kollision in all ihrer Pracht erleben. Da die Sonne ihre Strahlungsleistung stetig erhöhen wird, könnte das Leben auf unserem Planeten möglicherweise nicht überleben, wenn Ingenieure keinen Weg finden, die Erde von der Sonne fernzuhalten.
Dann kommen die Galaxien für einen weiteren Wisch zusammen, und dann noch einen, und bilden sich schließlich zu einem riesigen Schwarm von Sternen, der um einen gemeinsamen Schwerpunkt herumschwirrt. Derzeit ruhig, könnten die zwei supermassiven Schwarzen Löcher aufflackern und zu aktiven galaktischen Kernen werden, die sich an der Flut neuen Materials laben, das Pech hatte, in ihre Nahrungszonen einzudringen. Kollidierende Gas- und Staubwolken werden in wütenden Regionen der Sternentstehung aufflammen.
Aller Wahrscheinlichkeit nach werden diese Wechselwirkungen die Sonne in den äußeren Halo der neuen Galaxie drängen, was uns mindestens 100.000 Lichtjahre vom Zentrum entfernt und sicher von diesen Zwillingsschwarzen Löchern entfernt.
Und in 7 Milliarden Jahren, wenn sich unsere Sonne im letzten Lebensstadium befindet – ein roter Riese – und unsere Erde eine verbrannte Asche ist, wird sich Milkomeda gebildet haben.
(Zumindest nennen es Cox und Loeb so. Ich habe es erfunden Milchdromeda in einer Episode von Astronomy Cast.)
Diese zukünftige Galaxie wird eine massive, elliptische Galaxie sein, die alle Überreste ihrer vertrauten Spiralarme verliert. Die wütende Sternentstehung wird sich beruhigen und diese neue Galaxie wird ihre verbleibenden Jahre leben und langsam ihr restliches rohes Sternmaterial verbrauchen.
In 100 Milliarden Jahren werden alle Galaxien, die nicht an die Lokale Gruppe gebunden sind, aus der Sicht verschwinden – sie entfernen sich jetzt schneller als die Lichtgeschwindigkeit von uns. Das Konzept der extragalaktischen Astronomie wird enden und Milkomeda wird das gesamte sichtbare Universum erfassen.
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