В двухстах пятидесяти миллионах световых лет от Земли в направлении созвездия Змеи находится объект, занесенный в каталог как Arp 220. Это отличная цель для космического телескопа Джеймса Уэбба, так как он является самым ярким в Инфракрасный спектр, для наблюдения за которым изначально был создан Джеймс Уэбб.
Одного взгляда на последнее изображение, сделанное командой ученых с помощью новейшего флагманского космического телескопа, достаточно, чтобы понять, что мы имеем дело с чем-то захватывающим. Чрезвычайно яркий объект, который выглядит как своего рода взрыв и расположен на фоне, усеянном многочисленными далекими и гораздо более мелкими галактиками, впечатляет.
Спиральные галактики сталкиваются, и довольно близко к Земле
Arp 220 — каталожный номер, фактически описывающий две спиральные галактики, которые вот-вот сольются. Светимость этого конгломерата звезд, пыли и газа в триллион раз больше, чем у Солнца. Для сравнения, наша галактика — Млечный Путь — имеет яркость всего в 10 миллиардов солнц, что в сто раз ниже. Arp 220 относится к категории ультраярких инфракрасных галактик (ULIRG) и является ближайшим к Земле таким объектом. По оценкам астрономов, расстояние до нее составляет всего 250 миллионов световых лет. Учитывая, что мы можем наблюдать галактики на расстоянии до 13,5 миллиардов световых лет, Arp 220 находится в непосредственной близости от нашей галактики.
Вопреки видимому, процесс столкновения галактик не имеет ничего общего с общепринятым пониманием столкновения. В галактическом масштабе этот процесс протекает гораздо более мирно. Конечно, здесь мы имеем дело со столкновением масс газа и межзвездной пыли, заполняющих обе галактики, что вызывает образование ударных волн, коллапс пылевых и газовых облаков и, таким образом, интенсификацию звездообразования. Получившаяся область диаметром около 5000 световых лет является домом для 200 массивных звездных скоплений, окруженных достаточным количеством газа, чтобы заполнить всю нашу галактику. Однако, вопреки видимости, здесь нет столкновения звезд друг с другом. Звезды еще очень малы, а расстояния между ними слишком велики для массовых столкновений. В галактическом масштабе происходит большее смешивание двух галактик. Весь процесс также занимает сотни миллионов лет. В случае с Arp 220, по оценкам ученых, слияние двух спиральных галактик началось еще 700 миллионов лет назад. Оценки показывают, что ядра двух галактик находятся на расстоянии 1200 световых лет друг от друга. Каждая из них окружена вращающимся кольцом, в котором происходит интенсивное звездообразование, являющееся источником интенсивного инфракрасного излучения, видимого на изображении выше.
На то, что процесс слияния галактик все еще продолжается, указывают слабые голубые потоки звезд, видимые на внешних границах Arp 220, вызванные выталкиванием некоторой материи из галактик в результате гравитационных взаимодействий.
Столкновение галактик Млечный Путь и Андромеды
Всего через 4,5 миллиарда лет начнется процесс слияния нашей галактики с направляющейся к нам Галактикой Андромеды. (M31) В настоящее время расстояние между двумя галактиками составляет около 2,5 миллионов световых лет, но фиолетовое смещение света, достигающего нас от M31, указывает на то, что эта галактика приближается к нам со скоростью более 400 000 км/ч. Некоторые ученые указывают, что процесс столкновения уже начался, потому что уже сталкиваются самые отдаленные области обширного газового гало обеих галактик.
Как и в случае с Arp 220, процесс слияния двух спиральных галактик в одну массивную эллиптическую галактику, по оценкам, займет еще несколько миллиардов лет. Хотя Солнце и Солнечная система будут медленно приближаться к своему концу, Млечный Путь переживет вторую молодость. Столкновение газа нашей галактики с газом галактики Андромеды спровоцирует интенсивное новое звездообразование. При первом столкновении галактики, скорее всего, пролетят друг через друга, разойдутся и снова начнут сближаться. При втором столкновении две галактики должны слиться в одну Милкомеду. Со временем также произойдет слияние сверхмассивных черных дыр в центре обеих галактик. Тогда Милкомеда может превратиться в квазар или даже в активное галактическое ядро. Что будет с остатками Солнечной системы? Это пока нельзя оценить. Не исключено, что они окажутся в центре новой галактики или будут изгнаны из нее.