Введение
Галактики с взаимодействующими гравитационными полями
Взаимодействующие галактики (столкновящиеся галактики) – это галактики, гравитационные поля которых вызывают возмущения в друг друге. Примером незначительного взаимодействия является возмущение спиральных рукавов основной галактики спутниковой галактикой. Примером крупного взаимодействия является столкновение галактик, которое может привести к слиянию галактик.
Взаимодействие со спутниками
Гигантская галактика, взаимодействующая со своими спутниками, – обычное явление. Гравитация спутника может притянуть один из спиральных рукавов основной галактики. В качестве альтернативы, вторичный спутник может погрузиться в основную галактику, как это происходит с карликовой эллиптической галактикой Стрельца, падающей в Млечный Путь. Это может вызвать небольшое звездообразование. Такие оборванные скопления звёзд иногда называли "голубыми сгустками", прежде чем их идентифицировали как звёзды.
Коллизия галактик
Столкновения галактик – обычное явление в процессе эволюции галактик. Крайне разреженное распределение материи в галактиках означает, что это не столкновения в привычном понимании, а скорее гравитационные взаимодействия. Столкновение может привести к слиянию, если две галактики столкнутся и не обладают достаточным импульсом, чтобы продолжить движение после столкновения. Как и другие столкновения галактик, слияние двух галактик может вызвать вспышку звездообразования. В этом случае они неоднократно проходят друг сквозь друга, прежде чем в конечном итоге слиться в одну галактику. Если одна из сталкивающихся галактик значительно больше другой, она в основном сохранит свою структуру после слияния. Более крупная галактика практически не изменится, а меньшая будет разрушена и станет частью большей галактики. Когда галактики проходят друг сквозь друга, в отличие от слияния, они в значительной степени сохраняют свой материал и форму. Галактические столкновения часто моделируются на компьютерах с использованием реалистичных физических принципов, включая моделирование гравитационных сил, процессов рассеивания газа, звездообразования и обратной связи. Динамическое трение замедляет относительное движение пар галактик, которые в зависимости от начальной относительной энергии их орбит могут в конечном итоге слиться. Библиотеку смоделированных столкновений галактик можно найти на сайте Парижской обсерватории GALMER.
Галактический каннибализм
Галактический каннибализм – распространенное явление. Он описывает процесс, в котором крупная галактика, посредством приливных гравитационных взаимодействий со спутником, поглощает его, сливаясь с ним. Наиболее частым результатом гравитационного слияния двух или более галактик является более крупная неправильной формы галактика, однако могут образовываться и эллиптические галактики. Предполагается, что галактический каннибализм в настоящее время происходит между Млечным Путем и Большим и Малым Магеллановыми Облаками. В качестве доказательства этой теории рассматриваются потоки гравитационно притянутого водорода, образующие дуги от этих карликовых галактик к Млечному Пути.
Галактические домогательства
Галактическое преследование — это тип взаимодействия между галактикой с низкой светимостью и более яркой, происходящий в богатых скоплениях галактик, таких как Дева и Кома, где галактики движутся с большими относительными скоростями и часто испытывают столкновения с другими системами скопления из-за высокой галактической плотности. Согласно компьютерному моделированию, такие взаимодействия трансформируют диски подверженных воздействию галактик в возмущенные спиральные галактики с перемычкой и вызывают вспышки звездообразования, за которыми, при повторных столкновениях, следует потеря углового момента и нагрев газа. В результате происходит превращение спиральных галактик низкой светимости (позднего типа) в карликовые сфероидальные и карликовые эллиптические галактики. В качестве доказательства этой гипотезы приводились результаты изучения карликовых галактик раннего типа в скоплении Девы, в которых были обнаружены структуры, такие как диски и спиральные рукава, указывающие на то, что они являются бывшими дисковыми системами, преобразованными под воздействием вышеупомянутых взаимодействий. Однако наличие подобных структур в изолированных карликовых галактиках раннего типа, например, LEDA 2108986, ставит под сомнение эту гипотезу.
Заметные взаимодействующие галактики
НазваниеТипДистанция (в миллионах св. лет)ВеличинаОтметкиГалактика Млечного Пути, Большое и Малое Магеллановы ОблакаSBc/SB(s)m/SB(s)m pec0Спутники, взаимодействующие с центральной галактикойГалактика Водоворот (M51)SAc (SB0 a)37+8.4Спутник, взаимодействующий с центральной галактикойNGC 1097SB(s)bc (E6)45+9.5Спутник, взаимодействующий с центральной галактикойГалактики-бабочки NGC 4567/8SA(rs)bc / SA(rs)bc60+10.9Ранняя фаза взаимодействияNGC 2207 и IC 2163SAc/SAbc114+11Галактики, проходящие через первую фазу галактического столкновенияГалактики-мыши (NGC 4676A и NGC 4676B)S0/SB(s)ab300+13.5Галактики, проходящие через вторую фазу галактического столкновенияГалактики-антенны (NGC 4038/9)SAc/SBm45+10.3Галактики, проходящие через третью фазу галактического столкновенияNGC 520S100+11.3Галактики, проходящие через третью фазу галактического столкновенияNGC 2936Irr352+12.9?
Будущее столкновение Млечного Пути с Андромедой
По оценкам астрономов, галактика Млечный Путь столкнется с галактикой Андромеды примерно через 4,5 миллиарда лет. Предполагается, что эти две спиральные галактики в конечном итоге сольются, образовав эллиптическую галактику или, возможно, большую дисковую галактику.