Destino de los brazos espirales de la Vía Láctea y Andrómeda


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En unos pocos miles de millones de años, la Vía Láctea y Andrómeda colisionarán. Lo más probable es que no habrá muchas colisiones estelares espectaculares, y hay una buena posibilidad de que el Sistema Solar (y la mayoría de los otros sistemas estelares) no sea arrojado al espacio profundo, o sea destrozado por las estrellas entrantes. Pero, ¿qué pasa a mayor escala?

El producto de la colisión, denominado "Milkomeda", será una galaxia elíptica, a diferencia de la Vía Láctea y Andrómeda, que son galaxias espirales. Mi pregunta es esta:

¿Cómo se destruirá efectivamente la estructura de los brazos espirales por la colisión? ¿Qué mecanismos harán que se unan y qué estructuras tomarán su lugar?

Respuestas:


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De hecho, parece que la galaxia de Andrómeda (M31) y la Vía Láctea (MW) están en camino a una colisión. Esto conducirá a una fusión de las dos galaxias formando una galaxia elíptica. La estructura de disco aplanada de M31 y MW se debe a que su gas disipa energía pero conserva el impulso: un disco es el estado mínimo de energía en un momento angular dado. El gas en el disco luego forma estrellas, que están más o menos en la misma órbita que el gas, es decir, rodeando las galaxias respectivas. Una galaxia de disco es dinámicamente fría, es decir, la velocidad del movimiento medio de la estrella alrededor de la galaxia es mucho mayor que sus movimientos aleatorios.

La fusión destruye todas estas estructuras y las reemplaza con una estructura mucho más suave y dinámicamente caliente, cuando la densidad es aproximadamente constante en los elipsoides triaxiales (concéntricos). Hay varios tipos de órbitas estelares en tales galaxias, pero las más importantes son las llamadas órbitas de caja, cuando las estrellas oscilan en un gran volumen en forma de caja y no tienen una dirección de movimiento media preferida. En las primeras fases, la galaxia elíptica tendrá algunas estructuras temporales (llamadas conchas), que son restos del proceso de fusión en sí.

Lo más probable es que el gas en M31 y MW sea barrido hacia las partes internas de la máquina elíptica, donde puede formar muchas estrellas nuevas y contribuir a la alimentación del AGN que emerge de la fusión de los dos agujeros negros supermasivos de M31 y MW. Pero la energía retroalimentada desde las nuevas estrellas formadas a través de supernovas y vientos estelares, así como desde el AGN, expulsará el gas restante de la galaxia elíptica, dejándolo "rojo y muerto", es decir, sin formación de estrellas y estrellas azules jóvenes.

La fusión de M31 y MW difícilmente aumentará la tasa ya insignificante de colisiones estelares. Dada la inmensidad de las galaxias en comparación con el tamaño de las estrellas, tales colisiones son extremadamente improbables. Los únicos lugares donde ocurren tales colisiones son los núcleos muy densos de cúmulos globulares.


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En unos pocos miles de millones de años, la Vía Láctea y Andrómeda colisionarán.

Aproximadamente 5 mil millones de años, pero las galaxias tardarán más de mil años en superponerse.

Lo más probable es que no habrá colisiones estelares espectaculares.

Si los núcleos de las 2 galaxias chocan, creo que es muy probable que los sistemas estelares se vean afectados y se unan los agujeros negros centrales.

El producto de la colisión será una galaxia elíptica.

Puede tomar algunos millones de años para que las estrellas encuentren estabilidad en sus nuevas órbitas. Después de unos pocos miles de millones de años más, podría haber brazos espirales nuevamente.

¿Cómo se destruirá efectivamente la estructura de los brazos espirales por la colisión? ¿Qué mecanismos harán que se unan y qué estructuras tomarán su lugar?

Cuando las galaxias se acercan juntas, la gravedad afectará las órbitas de las estrellas. Dado que se necesita conservar el impulso, la órbita de la mayoría de las estrellas cambiará radicalmente. Las diferentes órbitas esconderán los brazos espirales.

Ahora que lo he pensado más, es muy probable que algunas estrellas choquen, tal vez tomará algunos miles de millones de años.

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