Почему, несмотря на расширение Вселенной, галактики сталкиваются?

Если Вселенная расширяется, то почему наша галактика Млечный Путь находится на пути столкновения с галактикой Андромеды?

Всё расширяется – и поэтому возникает естественный вопрос. Как всё может расширяться от всего остального и всё же сталкиваться?

Отчасти вина за эту путаницу лежит на тех видах диаграмм и языке, которые мы используем для демонстрации расширения Вселенной. Если сказать: «Пространство между галактиками расширяется, так, что каждая галактика отдаляется от любой другой галактики», это хороший способ заставить Вас представить расширение пространства. Это также означает, что мы игнорируем всё остальное, что может усложнить ситуацию, чтобы сделать идею расширения пространства как можно более ясной.

На фото изображена взаимодействующая пара галактик IC 1623, которая находится на расстоянии около 275 миллионов световых лет от нас в созвездии Кита. Две галактики находятся на заключительной стадии слияния, и астрономы ожидают, что мощный приток газа приведёт к неистовой вспышке звёздообразования в образовавшейся компактной галактике. Фото: NASA/ ESA/ R. Chandar

В данном случае ситуацию усложняет гравитация. Если бы галактики во Вселенной были равномерно распределены, например, если бы все они были расположены так, как если бы они были точками на сетке, то тогда простое описание также являлось бы и верным. Больше ничего бы не происходило. Каждая галактика продолжала бы развиваться в полной изоляции, удаляясь всё дальше от всех остальных.

Численное моделирование плотности вещества, когда Вселенной было 4,7 миллиарда лет. Образование галактик следует за гравитационными ямами, создаваемыми темной материей, где образуется газообразный водород, и зажигаются первые звезды. Фото: V. Springel

Но наша Вселенная выглядит не так. Наша Вселенная выглядит гораздо более похожей на паутину, чем на сетку, с большими узлами галактик и маленькими нитями галактик, отходящими от каждого узла. Большие узлы – это скопления галактик, в которых могут находиться тысячи галактик. В их меньших аналогах, группах галактик, есть несколько галактик. Наша собственная галактика находится в небольшой местной группе, с Андромедой и группой очень маленьких карликовых галактик.

Галактики этой прекрасной взаимодействующей пары имеют некоторое сходство с музыкальными нотами на нотном стане. Длинные приливные хвосты выходят из двух галактик: газ и звезды были разделены и оторваны от внешних областей галактик. Наличие этих хвостов – уникальный признак взаимодействия. ESO 69-6 находится в созвездии Южного Треугольника, примерно в 650 миллионах световых лет от Земли. Фото: NASA/ ESA

Эти скопления и группы образуются, когда галактики формируются достаточно близко друг к другу. Если галактики находится достаточно близко друг к другу и движутся не слишком быстро, то гравитация не позволит им снова по-настоящему разделиться. Эти галактики могут потратить много миллиардов лет на столкновение друг с другом, и, как правило, разминутся при первой попытке столкновения, потом потратят еще много миллиардов лет на вторую, а затем, возможно, на третью попытку. Наша галактика и Андромеда находятся на первой стадии столкновения, которое, вероятно, займет еще около 3 миллиардов лет.

Художественная концепция ночного неба Земли через 4 миллиарда лет в будущем. Галактика Андромеды при столкновении будет приливно растягиваться, а Млечный Путь искривляться. Фото: NASA, ESA, Z. Levay and R. van der Marel (STScI), T. Hallas, and A. Mellinger

По сути, тот факт, что мы видим столкновения галактик, сводится к двум вещам: галактики не образовывались равномерно, как точки на сетке, и сила расширения нашей Вселенной менее сильна, чем сила гравитации для галактик, которые находятся рядом друг с другом. Если бы сила расширения была намного сильнее, чем она есть, то даже гравитация не смогла бы собрать галактики вместе, и каждая галактика действительно была бы островком Вселенной, изолированной на все времена.

Подписывайтесь на канал Глубины космоса, будет много интересного!

Читайте также:

Млечный Путь 6 миллионов лет назад был квазаром

Вопрос о том, имеет ли Вселенная нулевой чистый заряд, остаётся открытым

Галактика с хвостом из газа удивила учёных