Nasib dari Lengan Spiral dari Bima Sakti dan Andromeda

Dalam beberapa miliar tahun, Bimasakti dan Andromeda akan bertabrakan. Kemungkinannya adalah, tidak akan ada banyak tabrakan bintang yang spektakuler, dan ada peluang yang cukup bagus bahwa tata surya (dan sebagian besar sistem bintang lainnya) tidak akan terlempar ke luar angkasa, atau dihancurkan oleh bintang-bintang yang masuk. Tapi bagaimana dengan skala yang lebih besar?

Produk dari tabrakan - dijuluki "Milkomeda" - akan menjadi galaksi elips, tidak seperti Bima Sakti dan Andromeda, yang keduanya galaksi spiral. Pertanyaan saya adalah ini:

Bagaimana struktur lengan spiral dihancurkan secara efektif oleh tumbukan? Mekanisme apa yang akan menyebabkan mereka menyatu, dan struktur apa yang akan terjadi?

Memang tampak galaksi Andromeda (M31) dan Bima Sakti (MW) sedang dalam perjalanan menuju tabrakan. Ini akan mengarah pada penggabungan dua galaksi yang membentuk galaksi elips. Struktur piringan M31 dan MW yang rata terbentuk karena gasnya menghilangkan energi tetapi mempertahankan momentum: piringan adalah keadaan energi minimum pada momentum sudut tertentu. Gas dalam cakram kemudian membentuk bintang-bintang, yang lebih atau kurang pada orbit yang sama dengan gas, yaitu mengelilingi galaksi masing-masing. Galaksi piringan secara dinamis dingin, yaitu kecepatan gerak rata-rata bintang di sekitar galaksi jauh lebih besar daripada gerakan acak mereka.

Penggabungan menghancurkan semua struktur ini dan menggantikannya dengan struktur yang jauh lebih halus dan dinamis, ketika kepadatannya kira-kira konstan pada ellipsoid triaksial (konsentris). Ada beberapa jenis orbit bintang di galaksi tersebut, tetapi yang paling penting adalah yang disebut kotak orbit, ketika bintang-bintang berosilasi dalam volume kotak-suka yang besar dan tidak memiliki arah gerak rata-rata yang disukai. Pada fase awal, galaksi elips akan memiliki beberapa struktur sementara (disebut kerang), yang merupakan sisa dari proses merger itu sendiri.

Gas dalam M31 dan MW kemungkinan besar akan tersapu ke bagian dalam elips di mana ia dapat membentuk banyak bintang baru dan berkontribusi pada pemberian makan AGN yang muncul dari perpaduan dua lubang hitam supermasif M31 dan MW. Tetapi energi yang diumpankan kembali dari bintang-bintang yang terbentuk baru melalui supernova dan angin bintang serta dari AGN akan mendorong gas yang tersisa keluar dari galaksi elips, meninggalkannya "merah dan mati", yaitu tanpa pembentukan bintang dan bintang biru muda.

Penggabungan M31 dan MW tidak akan meningkatkan tingkat tabrakan bintang yang sudah diabaikan. Mengingat luasnya galaksi dibandingkan dengan ukuran bintang, tabrakan seperti itu sangat tidak mungkin. Satu-satunya tempat di mana tabrakan tersebut terjadi adalah inti cluster globular yang sangat padat.

Dalam beberapa miliar tahun, Bimasakti dan Andromeda akan bertabrakan.

Sekitar 5 miliar tahun, tetapi akan membutuhkan lebih dari seribu tahun bagi galaksi untuk tumpang tindih.

Kemungkinannya adalah, tidak akan ada tabrakan bintang yang spektakuler

Jika inti dari 2 galaksi bertabrakan, saya akan berpikir sangat mungkin bahwa sistem bintang akan terpengaruh dan lubang hitam pusat bergabung.

Produk dari tabrakan akan menjadi galaksi elips

Mungkin butuh beberapa juta tahun bagi bintang-bintang untuk menemukan stabilitas dalam orbit baru mereka. Setelah beberapa miliar tahun lagi, mungkin ada lengan spiral lagi.

Bagaimana struktur lengan spiral dihancurkan secara efektif oleh tumbukan? Mekanisme apa yang akan menyebabkan mereka menyatu, dan struktur apa yang akan terjadi?

Ketika galaksi mendekat bersama, gravitasi akan mempengaruhi orbit bintang-bintang. Karena momentum perlu dilestarikan, orbit sebagian besar bintang akan berubah secara radikal. Orbit yang berbeda akan menyembunyikan lengan spiral.

Sekarang saya telah memikirkannya lebih lanjut, sangat mungkin bahwa beberapa bintang akan bertabrakan, mungkin akan memakan waktu beberapa miliar tahun.