Млечному Пути приготовиться: российский астрофизик объяснил последствия столкновения пяти галактик

«Ударная волна» от межзвездной катастрофы дошла до Земли через треть миллиарда световых лет

Катастрофическое столкновение сразу пяти галактик вызвало настоящий шторм в космосе. Его гигантская ударная волна, дошла до нас с расстояния 290 миллионов световых лет. Обнаружила ее группа астрофизиков из Университета Хартфордшира в Великобритании при помощи спектрографа. Научная статья об этом была опубликована 22 ноября в журнале Королевского астрономического общества

В разговоре со старшим научным сотрудником Пущинской радиоастрономической обсерватории Астрокосмического центра ФИАН, кандидатом физико-математических наук Владимиров Самодуровым мы узнали:

– Насколько часто происходят столкновения галактик друг с другом;

– Как на Земле отражаются данные события;

– Какая галактика угрожает таким же столкновением нашему Млечному Пути.

Столкновение, о котором сообщили британцы, произошло в группе галактик Квинтет Стефана, которая расположена на расстоянии 290 млн световых лет от нас. Она была первой когда-либо обнаруженной компактной группой галактик. С 1877 года, после открытия французским астрономом Эдуардом Жан-Мари Стефаном, ее фотографировали много раз космическими телескопами «Хаббл» и «Джеймс Уэбб».

В новом исследовании ученые использовали спектрограф WEAVE телескопа Уильяма Гершеля, расположенного на одном из островов Канарского архипелага.

Они установили, что «агрессором» оказалась галактика NGC 7318b, которая залетела в систему из четырех звездных скоплений, двигаясь со скоростью 2 миллиона миль в час (3,2 миллиона километра в час, или около 900 км/c). Спектрограф WEAVE отследил рождение новых звезд и следы ионизированного газа, оставленные после столкновения. Все эти элементы были возбуждены ударным фронтом, который струился с гиперзвуковой скоростью после входа NGC 7318b в систему.

Авторы открытия сравнили эту волну, простирающуюся от места столкновения, со звуковым ударом от реактивного истребителя. Однако российский астрофизик Владимир Самодуров разъясняет, что никакого звука земляне услышать от данного события не могли. То, что произошло, это всего лишь сжатие плазмы и газовых облаков, которые и зафиксировали ученые при помощи спектрографа. Не исключено, что в результате этого слияния галактик образуется новая. На это обращают внимание и авторы статьи.

– Владимир Алексеевич, как часто происходят подобные столкновения?

Взаимодействующие галактики – известное явление. Впервые на них обратил внимание в 60-е годы прошлого века Борис Александрович Воронцов-Вельяминов, автор советского школьного учебника по астрономии. Он их открыл, классифицировал, а потом вслед за ним такие столкновения стали открывать другие ученые по всему миру. Сейчас каждый год появляются фото каких-то групп галактик. Кстати, многие галактики периодически сближаются друг с другом, образуют новые, – это непрерывный процесс, эпохальные космические события, которые происходят на протяжении сотен миллионов лет. К примеру, то событие, о котором пишут британцы, могло начаться, когда были еще живы динозавры… Просто мы с Земли открыли его только сейчас, когда до нас со стороны созвездия Пегаса (там находится группа галактик Квинтет Стефана) долетели его волны, которые мы научились детектировать.

– А наша Галактика Млечный Путь тоже с кем-то взаимодействует?

Наша галактика является частью так называемой Местной группы галактик. В нее, помимо Млечного Пути входят: галактика Андромеды, спиральная галактика под названием Треугольник и несколько карликовых галактик, включая Большое и Малое Магеллановы Облака. В свою очередь, Местная группа галактик входит в сверхскопление Девы.

Так вот, всем уже понятно, что с нами примерно через 4-5 миллиардов лет «провзаимодействует», а точнее, просто столкнется галактика Андромеды. Её диаметр составляет 47 килопарсек, что больше, чем у нашей Галактики (ее размер 16 килопарсек), и она содержит в несколько раз больше звёзд, чем Млечный Путь.

– Предположим, это произошло бы при нашей жизни. Как бы мы это увидели или почувствовали?

Просто в пространстве пересеклись бы две галактики, которые, после, возможно слились бы в одну. Что бы мы увидели? Звезд на небе стало бы значительно больше, появился бы второй Млечный Путь на небосклоне – белая полоска из звезд. А наша уже привычная нам «белая река» просто выросла бы в размерах.

— А катастрофические столкновения со взрывами не ожидаются?

– Я как-то пытался считать для астрономического кружка: звезды расположены так далеко друг от друга, что вряд ли когда-нибудь столкнутся – вероятность этого примерно 1 на 100 миллионов. 

– Но ведь звезд – миллиарды!

– Да, конечно, но нетрудно посчитать, что столкнутся лишь около 1 тысячи звезд из примерно 100 миллиардов. Представьте, что миллиарды звезд из двух галактик – это два роя пчел, которые полетают вместе и разлетятся, а может, образуют один побольше размером.

Единственное, что может произойти, – это уплотнение сталкивающихся между собой полей газа и плазмы от двух галактик, – они спровоцируют образование множества новых звезд.

– Но если все-таки представить себе тот самый 1 случай из 100 миллионов?

– При столкновении двух звезд могут образовываться черные дыры. Но столкновение это, несмотря на кажущуюся нам высокую скорость в несколько сотен или тысяч километров в секунду, будет происходить медленно с учетом их огромных (по миллиону километров) диаметров. Два шара начнут постепенно сливаться, резко усилится их гравитация. В результате возможны несколько вариантов: либо взрывы сверхновой, либо появление черной дыры, либо образование нейтронной звезды. Это будет действительно нечто апокалиптичное. Но еще раз повторю, — вероятность этого очень и очень мала.

Гораздо чаще – примерно раз в несколько миллионов лет – мимо нас (независимо от движения других галактик) пролетает всего одна какая-нибудь звезда нашей галактики. Она «чиркает» по краю нашего кометного облака Оорта (оно окружает Солнечную систему), деформируют орбиты кометы, и те градом начинают падать внутрь нашей системы. 

– Получается, если сейчас к нам с окраины Солнечной системы залетает какая-нибудь комета, это означает, что ее «направила» к нам пролетающая звезда?

– Возможно. Это пока не устоявшаяся теория, но многие астрономы склонны так полагать. Кометопад происходит после такого пролета в течение нескольких миллионов лет, потом наступает затишье, и так – до следующего пролета звезды.

– Известно ли, когда какая-нибудь из звезд может пролететь мимо нашей Солнечной системы еще раз?

– В Главной (Пулковской) обсерватории, что в Санкт-Петербурге, высчитали, что звезда Gliese 710 с вероятностью в 86 процентов подлетит очень близко к Солнечной системе через 1,35 млн лет (на расстояние 0,3—0,6 световых лет).  

Если это произойдет, на Земле и других планетах может начаться кометопад через несколько десятков тысяч лет после начала близкого прохождения этой звезды. А поскольку такие «касания» окрестностей облака Оорта другими звездами происходят раз в несколько миллионов лет, то, по-видимому, эти «кометопады» (длящиеся от нескольких десятков до нескольких сотен тысяч лет) происходят достаточно регулярно. Поэтому популяция комет, способных достичь окрестностей рядом с Солнцем – не истощается уже сотни миллионов лет (несмотря на испарение запасов летучих газов в каждой из них после нескольких десятков прохождений рядом с Солнцем). 

– Звезды могут летать независимо от галактик, сами по себе. Наша тоже куда-то летит?

– Солнце, как и другие звезды нашей Галактики, вращается вокруг ее центра, что на расстоянии около 8 килопарсек от нашей Солнечной системы в направлении созвездия Стрельца. 

– Там еще находится черная дыра?

– Уточню, – сверхмассивная черная дыра Стрелец А. 12 мая 2022 года астрономы, проводившие наблюдения с помощью Телескопа горизонта событий, опубликовали ее фотографию, полученную в радиодиапазоне.

Но вернемся к летящим вокруг этого центра масс звездам. Поскольку скорости у них разные (к примеру, наше Солнце делает один оборот за 220 миллионов лет, а другие звезды — быстрее или медленнее), они могут сходится или расходится между собой. Предполагается, что, когда сталкиваются галактики таких прохождения звезд станет на порядок больше, и, соответственно, пролетов и падений комет внутрь Солнечной системы.

По словам исследователей, именно на примерах, аналогичных тому, что произошло миллионы лет в Квинтете Стефана, человечество может получить ценную информацию о том, к чему могут приводить столкновения и слияния галактик, происходящие со времен Большого взрыва. Если они объединяются, то, не исключено, что и наш Млечный Путь объединится с летящей к нам навстречу Туманностью Андромеды. Не исключено также, что сам по себе он уже является детищем столкновения двух древних галактик.

Источник: www.mk.ru