银河系和仙女座螺旋臂的命运


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在几十亿年中,银河系和仙女座将相撞。很有可能不会有很多壮观的恒星碰撞,而且很可能太阳系(以及大多数其他恒星系)不会被抛到深空,也不会被传入的恒星撕裂。但是大规模的呢?

碰撞的产物被称为“ Milkomeda”,将是一个椭圆星系,这与银河系和仙女座星系都不一样,它们都是螺旋星系。我的问题是这样的:

螺旋臂的结构如何被碰撞有效地破坏?哪些机制将导致它们合并,哪些结构将取代它们?

Answers:


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实际上,仙女座星系(M31)和银河系(MW)似乎正在发生碰撞。这将导致两个星系合并,形成一个椭圆星系。M31和MW的圆盘结构变平是因为它们的气体耗散了能量,但保持了动量:圆盘是在给定角动量下的最小能量状态。然后,圆盘中的气体形成恒星,这些恒星或多或少地处于与气体相同的轨道上,即环绕相应的星系。盘状星系是动态冷的,即恒星绕银河系的平均运动的速度比其随机运动大得多。

当(同心的)三轴椭球体上的密度大致恒定时,合并将破坏所有这些结构,并用更平滑,动态的热结构替换它们。在这些星系中,有几种类型的恒星轨道,但是最重要的是所谓的箱形轨道,当恒星以大的箱形体积振荡并且没有首选的平均运动方向时。在早期阶段,椭圆星系将具有一些临时结构(所谓的壳),这是合并过程本身的残余。

M31和MW中的气体很可能会扫入椭圆形的内部,在那里它们可能会形成许多新星,并为AGN的馈送做出贡献,而AGN的源于M31和MW两个超大质量黑洞的合并。但是,新形成的恒星通过超新星和恒星风以及AGN反馈的能量会将剩余的气体驱赶出椭圆星系,使其“呈红色和死亡状态”,即没有恒星形成和年轻的蓝色恒星。

M31和MW的合并几乎不会增加恒星碰撞的本已失速的速度。考虑到星系的庞大与恒星的大小相比,这种碰撞极不可能发生。发生此类碰撞的唯一地方是球状星团的非常密集的核心。


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在几十亿年中,银河系和仙女座将相撞。

大约有50亿年,但重合星系需要一千多年。

很有可能不会发生任何壮观的恒星碰撞

如果两个星系的核心发生碰撞,我认为很有可能会影响到恒星系统,并且中央的黑洞也会合并。

碰撞的产物将是一个椭圆星系

恒星可能需要几百万年才能在其新轨道上找到稳定。再过几十亿年后,可能会再次出现旋臂。

螺旋臂的结构如何被碰撞有效地破坏?哪些机制将导致它们合并,哪些结构将取代它们?

当星系靠近时,引力将影响恒星的轨道。由于需要保持动量,因此大多数恒星的轨道将发生根本变化。不同的轨道将隐藏螺旋臂。

既然我已经考虑了更多,那么很可能几颗恒星会碰撞,也许需要数十亿年。

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