Jika galaksi bergerak menjauh satu sama lain, mengapa galaksi Bima Sakti dan Andromeda saling berhadapan?

The Andromeda Galaxy mendekati Bima Sakti sekitar 684.000 mil / jam, menjadikannya salah satu dari sedikit blueshifted galaksi. Galaksi Andromeda dan Bima Sakti diperkirakan akan bertabrakan dalam sekitar 3,75 atau 4,5 miliar tahun.

Mengapa beberapa galaksi menjauh dan mengapa galaksi dan Andromeda kita saling berhadapan?

Ini jawaban saya untuk pertanyaan serupa yang diposting di situs pertukaran stack fisika.

Hukum Hubble (hukum yang berkaitan dengan perluasan alam semesta) berlaku untuk perluasan ruang itu sendiri, yaitu, jika dua benda yang tidak bergerak satu sama lain yang tidak memiliki kekuatan di antara keduanya dibiarkan sendiri, jarak antara akan meningkat seiring waktu karena ruang itu sendiri berkembang. Inilah yang alamat hukum Hubble.

Dalam kasus Galaksi Bima Sakti dan Andromeda (dan semua galaksi dalam hal ini) ada kekuatan di antara mereka: gravitasi. Gaya gravitasi antara Galaksi Bimasakti dan Andromeda telah menghasilkan akselerasi yang menyebabkan kedua galaksi bergerak menuju satu sama lain lebih cepat daripada ruang di antara mereka yang mengembang sebagaimana dihitung oleh hukum Hubble. Namun, sebagian besar galaksi terletak cukup jauh dari Bima Sakti sehingga gaya gravitasi antara kita dan mereka kecil dibandingkan dengan ekspansi Hubble dan hukum Hubble mendominasi.

Singkatnya, hukum Hubble berlaku di seluruh alam semesta, tetapi sistem yang terlokalisasi mungkin memiliki daya tarik gravitasi yang cukup di antara mereka sehingga efek gravitasi mendominasi

Semakin jauh, semakin cepat galaksi menjauh dari kita. Tapi itu hanya perluasan keseluruhan dari alam semesta. Kecepatan lokal dapat berbeda dan ditambahkan ke ekspansi keseluruhan. Galaksi Andromeda cukup dekat dengan Bima Sakti untuk dapat mengatasi perluasan ruang secara keseluruhan. Galaksi Andromeda dan Bima Sakti saling menarik gravitasi.

Hukum Hubble yang diterapkan pada Andromeda Galaxy / Bima Sakti mengembalikan perluasan ruang kurang dari 70 km / s, karena konstanta Hubble adalah sekitar 70 km / s / Mpc, dan jaraknya sekitar 2,5 juta tahun cahaya, kurang dari 1 Mpc ( = 3,26 tahun cahaya, lihat Parsec ). Kecepatan itu lebih lambat dari kecepatan helio-radial sekitar -300 km / s (ekspansi ruang yang sudah dikurangi) dari galaksi Andromeda, sehingga layak untuk diatasi.