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Colisión entre Andrómeda y la Vía Láctea

La colisión Andrómeda-Vía Láctea es una colisión galáctica que se prevé que ocurra en unos 4.500 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 de Andrómeda . [1] [2] [3] [4] [5] Las estrellas involucradas están lo suficientemente alejadas como para que sea improbable que alguna de ellas colisione individualmente, [6] aunque algunas estrellas serán expulsadas. [7] [ fuente autopublicada ]

Certeza

Esta serie de ilustraciones fotográficas muestra la fusión prevista entre la Vía Láctea y la vecina Galaxia de Andrómeda .

La galaxia de Andrómeda se está acercando a la Vía Láctea a unos 110 kilómetros por segundo (68,4 mi/s) [2] [8] como lo indica el corrimiento al azul . Sin embargo, la velocidad lateral (medida como movimiento propio ) es muy difícil de medir con la precisión suficiente para sacar conclusiones razonables. Hasta 2012, no se sabía si la posible colisión iba a suceder definitivamente o no. [9] Luego, los investigadores utilizaron el telescopio espacial Hubble para medir las posiciones de las estrellas en Andrómeda en 2002 y 2010, en relación con cientos de galaxias de fondo distantes. Al promediar sobre miles de estrellas, pudieron obtener el movimiento propio promedio con una precisión de subpíxeles. La conclusión fue que Andrómeda se está moviendo hacia el sureste en el cielo a menos de 0,1 milisegundos de arco por año, lo que corresponde a una velocidad relativa al Sol de menos de 200 km/s hacia el sur y hacia el este. Teniendo en cuenta también el movimiento del Sol, se encontró que la velocidad tangencial o lateral de Andrómeda con respecto a la Vía Láctea era mucho menor que la velocidad de aproximación (coherente con cero dada la incertidumbre) y, por lo tanto, eventualmente se fusionará con la Vía Láctea en alrededor de 5 mil millones de años. [1] [10] [2]

Este tipo de colisiones son relativamente comunes, considerando la larga vida de las galaxias. Se cree, por ejemplo, que Andrómeda colisionó con al menos otra galaxia en el pasado [11] , y varias galaxias enanas como Sgr dSph están actualmente colisionando con la Vía Láctea y fusionándose con ella.

Los estudios también sugieren que M33, la galaxia del Triángulo (la tercera galaxia más grande y brillante del Grupo Local) también participará en el evento de colisión. Su destino más probable es terminar orbitando el remanente de fusión de las galaxias Vía Láctea y Andrómeda y finalmente fusionarse con ella en un futuro aún más lejano. Sin embargo, no se puede descartar una colisión con la Vía Láctea, antes de que colisione con la galaxia de Andrómeda, o una expulsión del Grupo Local. [9]

Colisiones estelares

Una concepción de la NASA de la colisión utilizando imágenes generadas por computadora

Mientras que la galaxia de Andrómeda contiene alrededor de 1 billón (1012 ) estrellas y la Vía Láctea contiene alrededor de 300 mil millones (3 × 1011 ), la probabilidad de que incluso dos estrellas colisionen es insignificante debido a las enormes distancias entre ellas. Por ejemplo, la estrella más cercana a la Tierra después del Sol es Próxima Centauri , a unos 4,2 años luz (4,0 × 10 13  km; 2,5 × 10 13  mi) o 30 millones (3 × 107 ) diámetros solares de distancia.

Para visualizar esa escala, si el Sol fuera una pelota de ping-pong , Próxima Centauri sería un guisante a unos 1.100 km (680 mi) de distancia, y la Vía Láctea tendría unos 30 millones de km (19 millones de mi) de ancho. Aunque las estrellas son más comunes cerca de los centros de cada galaxia, la distancia media entre las estrellas sigue siendo de 160 mil millones (1,6 × 1011 ) km (100 mil millones de millas). Esto es análogo a una pelota de ping-pong cada 3,2 km (2 millas). Por lo tanto, es extremadamente improbable que dos estrellas de las galaxias en fusión colisionen. [6]

Colisiones de agujeros negros

Las galaxias Vía Láctea y Andrómeda contienen cada una un agujero negro supermasivo central , siendo estos Sagitario A* (c.3,6 × 10 6  M ☉ ) y un objeto dentro de la concentración P2 del núcleo de Andrómeda (1–2 × 10 8  M ). Estos agujeros negros convergerán cerca del centro de la galaxia recién formada durante un período que puede durar millones de años, debido a un proceso conocido como fricción dinámica : a medida que los SMBH se mueven en relación con la nube circundante de estrellas mucho menos masivas, las interacciones gravitacionales conducen a una transferencia neta de energía orbital de los SMBH a las estrellas, lo que hace que las estrellas sean "lanzadas" a órbitas de mayor radio y los SMBH se "hundan" hacia el núcleo galáctico. Cuando los SMBH se acerquen a un año luz uno del otro, comenzarán a emitir intensamente ondas gravitacionales que irradiarán más energía orbital hasta que se fusionen por completo. El gas absorbido por el agujero negro combinado podría crear un cuásar luminoso o un núcleo galáctico activo , liberando tanta energía como 100 millones de explosiones de supernova . [12] [13] En 2006, las simulaciones indicaban que el Sol podría ser llevado cerca del centro de la galaxia combinada, posiblemente acercándose a uno de los agujeros negros antes de ser expulsado completamente fuera de la galaxia. [14] Alternativamente, el Sol podría acercarse un poco más a uno de los agujeros negros y ser destrozado por su gravedad. Partes del antiguo Sol serían atraídas hacia el agujero negro. [15]

El destino del sistema solar

Dos científicos del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica afirmaron que el momento en que colisionen las dos galaxias, e incluso si lo harán, dependerá de la velocidad transversal de Andrómeda. [3] Basándose en los cálculos actuales, predicen una probabilidad del 50% de que en una galaxia fusionada, el Sistema Solar sea arrastrado a una distancia tres veces mayor del núcleo galáctico que su distancia actual. [3] También predicen una probabilidad del 12% de que el Sistema Solar sea expulsado de la nueva galaxia en algún momento durante la colisión. [16] [17] Un evento de este tipo no tendría ningún efecto adverso sobre el sistema y las posibilidades de cualquier tipo de perturbación al Sol o a los propios planetas pueden ser remotas. [16] [17]

Excluyendo la ingeniería planetaria , para cuando las dos galaxias colisionen, la superficie de la Tierra ya se habrá calentado demasiado para que exista agua líquida, poniendo fin a toda vida terrestre; actualmente se estima que esto ocurrirá en alrededor de 0,5 a 1,5 mil millones de años debido al aumento gradual de la luminosidad del Sol ; para el momento de la colisión, la luminosidad del Sol habrá aumentado en un 35-40%, probablemente iniciando un efecto invernadero descontrolado en el planeta para ese momento. [18] [19]

Posibles eventos estelares desencadenados

Cuando dos galaxias espirales colisionan, el hidrógeno presente en sus discos se comprime, produciéndose una fuerte formación estelar como se puede observar en sistemas en interacción como las Galaxias Antena . En el caso de la colisión Andrómeda-Vía Láctea, se cree que quedará poco gas en los discos de ambas galaxias, por lo que el mencionado estallido estelar será relativamente débil, aunque aún así puede ser suficiente para formar un cuásar . [17]

Resto de fusión

La galaxia producto de la colisión ha sido bautizada como Milkomeda o Milkdromeda . [20] Según las simulaciones, es probable que este objeto sea una galaxia elíptica gigante , pero con un centro que muestra una menor densidad estelar que las galaxias elípticas actuales. [17] Sin embargo, es posible que el objeto resultante sea una gran galaxia lenticular o superespiral, dependiendo de la cantidad de gas restante en la Vía Láctea y Andrómeda. [21] [22]

A lo largo de los próximos 150 mil millones de años , las galaxias restantes del Grupo Local se fusionarán en este objeto, completando efectivamente su evolución. [23]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Sangmo Tony Sohn; Jay Anderson; Roeland van der Marel (1 de julio de 2012). "El vector de velocidad de M31. I. Las mediciones de movimiento propio del telescopio espacial Hubble". The Astrophysical Journal . 753 (1): 7. arXiv : 1205.6863 . Bibcode :2012ApJ...753....7S. doi :10.1088/0004-637X/753/1/7. S2CID  53071357.
  2. ^ abc Cowen, Ron (31 de mayo de 2012). "Andrómeda en curso de colisión con la Vía Láctea". Nature . doi :10.1038/nature.2012.10765. S2CID  124815138.
  3. ^ abc Muir, Hazel (14 de mayo de 2007). «Fusión galáctica para 'desalojar' al Sol y la Tierra». New Scientist . Archivado desde el original el 20 de abril de 2014. Consultado el 7 de octubre de 2014 .
  4. ^ Cox, TJ; Loeb, Abraham (junio de 2008). "La colisión de nuestra galaxia con Andrómeda". Astronomía . p. 28. ISSN  0091-6358.
  5. ^ Gough, Evan (12 de febrero de 2019). «Universe Today». The Astrophysical Journal . Consultado el 12 de febrero de 2019 .
  6. ^ ab NASA (31 de mayo de 2012). «El Hubble de la NASA muestra que la Vía Láctea está destinada a una colisión frontal». NASA . Archivado desde el original el 1 de julio de 2014 . Consultado el 13 de octubre de 2012 .
  7. ^ Jason Kottke (21 de octubre de 2019). "Contemplemos nuestro deslumbrante cielo nocturno cuando la Vía Láctea colisione con Andrómeda dentro de 4 mil millones de años".
  8. ^ "Los astrónomos predicen una colisión con el Titanic: la Vía Láctea contra Andrómeda | Dirección de Misiones Científicas". science.nasa.gov . Archivado desde el original el 2022-10-01 . Consultado el 2018-10-13 .
  9. ^ ab van der Marel, Roeland P.; Besla, Gurtina; Cox, TJ; Sohn, Sangmo Tony; Anderson, Jay (1 de julio de 2012). "El vector de velocidad de M31. III. Futura evolución orbital de la Vía Láctea-M31-M33, fusión y destino del Sol". The Astrophysical Journal . 753 (9): 9. arXiv : 1205.6865 . Código Bibliográfico :2012ApJ...753....9V. doi :10.1088/0004-637X/753/1/9. S2CID  53071454.
  10. ^ Roeland P. van der Marel; et al. (8 de junio de 2012). "El vector de velocidad M31. II. Órbita radial hacia la Vía Láctea y masa implícita del grupo local". La revista astrofísica . 753 (1): 8. arXiv : 1205.6864 . Código Bib : 2012ApJ...753....8V. doi :10.1088/0004-637X/753/1/8. S2CID  26797522.
  11. ^ "Andrómeda involucrada en colisión galáctica". MSNBC . 2007-01-29. Archivado desde el original el 31 de agosto de 2014 . Consultado el 2014-10-07 .
  12. ^ Overbye, Denis (16 de septiembre de 2015). "Más evidencia de una inminente colisión de agujeros negros". The New York Times .
  13. ^ "Los astrónomos resuelven el misterio de 60 años sobre los cuásares, los objetos más poderosos del Universo" (Nota de prensa). Universidad de Sheffield. 2023-04-26 . Consultado el 2023-09-10 .
  14. ^ Dubinski, John (octubre de 2006). «La gran colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda» (PDF) . Sky & Telescope . 112 (4): 30–36. Código Bibliográfico :2006S&T...112d..30D. Archivado desde el original (PDF) el 24 de agosto de 2015. Consultado el 6 de octubre de 2014 .
  15. ^ Jonkler, Peter (6 de noviembre de 2013). «Señal SOS única de una estrella desgarrada apunta a un agujero negro de tamaño mediano». Astrofísica . Universidad de Radboud. Archivado desde el original el 9 de agosto de 2018 . Consultado el 13 de agosto de 2017 .
  16. ^ ab Cain, Fraser (2007). "When Our Galaxy Smashes Into Andromeda, What Happens to the Sun?" [Cuando nuestra galaxia choca con Andrómeda, ¿qué le sucede al Sol?"]. Universe Today . Archivado desde el original el 17 de mayo de 2007. Consultado el 16 de mayo de 2007 .
  17. ^ abcd Cox, TJ; Loeb, Abraham (2008). "La colisión entre la Vía Láctea y Andrómeda". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 386 (1): 461–474. arXiv : 0705.1170 . Bibcode :2008MNRAS.386..461C. doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13048.x . S2CID  14964036.
  18. ^ Schröder, K.-P.; Smith, RC (2008). "Revisitando el futuro distante del Sol y la Tierra". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 386 (1): 155. arXiv : 0801.4031 . Bibcode :2008MNRAS.386..155S. doi : 10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x . S2CID  10073988.
  19. ^ Carrington, D. (21 de febrero de 2000). «Fecha fijada para la Tierra desértica». BBC News . Archivado desde el original el 12 de julio de 2014. Consultado el 31 de marzo de 2007 .
  20. ^ "Milkomeda, nuestro futuro hogar". Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian . 27 de mayo de 2008. Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2015. Consultado el 27 de septiembre de 2015 .
  21. ^ Junko Ueda; et al. (2014). "Gas molecular frío en remanentes de fusión. I. Formación de discos de gas molecular". The Astrophysical Journal Supplement Series . 214 (1): 1. arXiv : 1407.6873 . Bibcode :2014ApJS..214....1U. doi :10.1088/0067-0049/214/1/1. S2CID  716993.
  22. ^ Hadhazy, Adam (17 de marzo de 2016). «Los astrónomos descubren galaxias 'superespirales' colosales». Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA . Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2023. Consultado el 19 de agosto de 2024 .
  23. ^ Fred C. Adams; Gregory Laughlin (1997). "Un universo moribundo: el destino a largo plazo y la evolución de los objetos astrofísicos". Reseñas de Física Moderna . 69 (2): 337–372. arXiv : astro-ph/9701131 . Código Bibliográfico :1997RvMP...69..337A. doi :10.1103/RevModPhys.69.337. S2CID  12173790.

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