🎒 🔉 🏹 Fragen Sie Ethan Nr. 111: Sterben Galaxien? 🐕 💽 🈹

Sogar das kosmische Haus unseres Sonnensystems wird eines Tages verschwinden. Aber wie genau?

Wenn Sie sich nicht von Ihren Lieben verabschieden und nicht an einen völlig neuen Ort ziehen, können Sie nur auf eine lange und allmähliche Abnutzung warten, die zum Verschwinden führt.
- Jean Dubuffet

Diese Woche gab es viele Fragen und Vorschläge für unsere regelmäßige Kolumne, und ich musste sogar um Hilfe bitten, um eine Entscheidung zu treffen. Infolgedessen wurde beschlossen, die Frage von John Little zu beantworten, der uns bittet, in die ferne Zukunft zu gehen:

Sterben Galaxien? Wenn ja, wie sieht es aus?

Beginnen wir mit der Erkundung unseres Hauses, der Milchstraße und ihrer Nachbarn.

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Es ist allgemein anerkannt, dass die lokale Gruppe von Galaxien (wir und unsere kosmischen Nachbarn) aus uns, Andromeda (unserer älteren Schwester) und einer Handvoll Unbekannter besteht. Es ist Zeit, sie kennenzulernen. Insbesondere:

Nr. 3: die Dreiecksgalaxie. Seine Masse beträgt ungefähr 5% der Milchstraße und es ist das dritte auf der Liste der größten Galaxien in unserer lokalen Gruppe. Es hat eine Spiralstruktur, hat seine eigenen Satelliten und kann selbst ein Satellit von Andromeda sein.

Nr. 4: eine große Magellansche Wolke. Seine Masse überschreitet nicht 1% der Milchstraße, aber es ist das vierte in der Liste der größten. Es liegt sehr nahe an der Milchstraße - nicht mehr als 200.000 Lichtjahre, und die Sternentstehung ist in ihrer Aktivität explosiv. Die Gravitations-Gezeitenkräfte unserer Galaxie bewirken, dass sich das Gas komprimiert und die neuesten, heißesten und größten Sterne im Universum entstehen.

Nr. 5-7: die kleine Magellansche Wolke, NGC 3190 und NGC 6822. Ihre Massen liegen im Bereich von 0,1% bis 0,6% der Milchstraße, was größer ist, ist unklar, aber diese Galaxien sind auch ziemlich groß - in jeder Angelegenheit wird sie sich ansammeln pro Milliarde Sonnenmassen.

Nr. 8 und 9: Elliptische Galaxien M32 und M110. Sie können "nur" Andromedas Satelliten sein, aber jeder von ihnen hat eine Milliarde Sterne und sie können massereicher sein als die genannten Zahlen 5, 6 und 7.

Außerdem gibt es mindestens 45 bekannte, kleinere Galaxien, aus denen sich zusammensetzt unsere lokale Gruppe. Trotz ihrer enormen Anzahl, Masse und Größe wird keiner von ihnen nach mehreren Milliarden Jahren in seiner heutigen Form bleiben.

Im Laufe der Zeit interagieren Galaxien durch die Schwerkraft. Dies zieht sie nicht nur durch Anziehung zusammen, sondern beeinflusst sie auch durch Gezeitenkräfte. Für uns sind die Gezeiten das, was der Mond erzeugt, indem er die Ozeane der Erde anzieht, was zu einer Ausbuchtung führt, die die Wirkung der Gezeiten hervorruft, wenn ein Teil des Planeten durch sie hindurchgeht.

Aber aus der Sicht der Galaxie sind die Gezeiten nicht so offensichtlich. Ein Teil einer kleinen Galaxie, der einer großen nahe kommt, wird mit mehr Kraft angezogen, und sein entfernter Teil - mit einer kleineren. Infolgedessen dehnen sich kleine Galaxien aus und explodieren schließlich durch ihre Wechselwirkung mit großen.

Kleine Galaxien der lokalen Gruppe, einschließlich der Magellanschen Wolken und aller elliptischen Zwerggalaxien, werden nur zerbrochen und ihre Materie wird in größere Galaxien aufgenommen, mit denen sie sich vereinigen werden.

Also was, sagst du? Dies ist kein wirklicher Tod, da große Galaxien wie die Milchstraße alles überleben werden. Aber wir werden nicht für immer in diesem Zustand bleiben können. Nach 4 Milliarden Jahren wird uns die Anziehungskraft der Milchstraße und von Andromeda in einen gemeinsamen Gravitationstanz hineinziehen, der zu einer Fusion führt. Und obwohl der Prozess Milliarden von Jahren dauern wird, wird die Spiralstruktur beider Galaxien zerstört, und als Ergebnis wird eine riesige elliptische Galaxie im Zentrum unserer Gruppe erscheinen: Milcromeda.

Infolgedessen saugen auch andere Galaxien in unserer lokalen Gruppe, und es bleibt eine riesige Galaxie übrig, die aus allen absorbierten Galaxien besteht. Ein solcher Prozess wird früher oder später in allen verwandten Gruppen und Galaxienhaufen im gesamten Universum stattfinden, und dunkle Energie wird Gruppen und Cluster weiter auseinander ziehen.

Aber das ist kein Tod, denn die Galaxie wird immer noch bleiben. Aber die Galaxie besteht aus Sternen, Staub und Gas, und die Menge von allem ist begrenzt.

Und obwohl Assoziationen mehrere zehn Milliarden Jahre dauern werden und dunkle Energie sie im gesamten Universum in Entfernungen voneinander entfernt, die zu Unsichtbarkeit und Unzugänglichkeit führen, werden Sterne weiterhin in Zeitintervallen leben, die in Hunderten von Milliarden von Jahren gemessen werden. Die langlebigsten Sterne von heute werden ihren Treibstoff mehr als zehn Billionen Jahre lang verbrennen, und neue Sterne werden aus Gas, Staub und Sternresten geboren, die die Galaxien füllen - wenn auch in kleineren Mengen und immer weniger.

Und wenn die letzten Sterne ausbrennen, leuchten ihre Überreste - weiße Zwerge und Neutronensterne - noch Hunderte von Billionen oder sogar Billiarden Jahren, bis sie sich verdunkeln. Und wenn dies unvermeidlich passiert, bleiben braune Zwerge, Nichtsterne, die sich manchmal zusammenschließen, die Kernfusion starten und für zig Billionen von Jahren Sternenlicht erzeugen.

Und wenn der letzte Stern nach Dutzenden von Billiarden Jahren (10 ¹⁶ ) ausbrennt, wird es immer noch Masse in der Galaxie geben. Und selbst dies kann nicht als wirklicher Tod angesehen werden.

Aber selbst im Dunkeln wird die Galaxie nicht für immer existieren! Alle diese Massen werden gravitativ miteinander interagieren, und Gravitationsobjekte unterschiedlicher Massen verhalten sich auf seltsame Weise:
• Wiederholte Überflüge und enge Begegnungen führen zu einem Geschwindigkeits- und Impulsaustausch.
• Objekte mit geringerer Masse werden aus der Galaxie geworfen, und größere Objekte ertrinken in Richtung Zentrum und verlieren bei der „erzwungenen Entspannung“ [gewaltsame Entspannung] an Geschwindigkeit.
• Für einen ausreichend langen Zeitraum von 10 ¹⁹ bis 10 ²⁰ Jahren wird der größte Teil der Masse aus der Galaxie ausgestoßen, und nur ein kleiner Prozentsatz der verbleibenden Masse bindet noch mehr.

Im Zentrum der Überreste der Galaxie wird sich ein supermassereiches Schwarzes Loch befinden. Und dieses Objekt wird das letzte der vorhandenen sein, das zuerst auf die maximal mögliche Größe ansteigt und alles frisst, was es erreichen kann. Im Zentrum von Milkdromeda finden wir ein Objekt, das hunderte Millionen Mal massereicher ist als die Sonne. In größeren Gruppen und Clustern haben Schwarze Löcher Massen von mehr als zehn Milliarden Sonnenmassen oder sogar mehr!

Aber sie werden nicht für immer leben.

Aufgrund der Hawking-Strahlung zerfallen diese Objekte ebenfalls. Es wird 10 ⁸⁰ bis 10 ¹⁰⁰ Jahre dauern, abhängig von ihrer Masse, aber sie werden trotzdem verschwinden.

Es spielt keine Rolle, wie Sie die Galaxie oder ihre Überreste definieren, alle werden definitiv sterben. Und wie und wann genau - die genaue Antwort auf diese Frage liegt bei Ihnen!

Fragen Sie Ethan Nr. 111: Sterben Galaxien?

Sogar das kosmische Haus unseres Sonnensystems wird eines Tages verschwinden. Aber wie genau?

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