Fragen Sie Ethan: Können die Sterne aus der Galaxie entkommen, ohne den Planeten zu beschädigen?

Obwohl die Sterne in unserer Galaxie Milliarden von Jahren leben werden, kann es bei einigen von ihnen manchmal zu einer Katastrophe kommen, die sie aus einer stabilen Umlaufbahn durch die Galaxie wirft. Könnte es sein, dass dieser Stern nicht nur die Umlaufbahn verlässt, sondern die Galaxie endgültig verlässt? Und wenn ja, könnte es sein, dass sie ihre Planeten halten kann, wodurch eine bewohnte intergalaktische Welt erscheint, in der Ihre „Sonne“ (und möglicherweise mehrere andere Planeten) die einzigen sichtbaren Leuchten sein werden? Unser Leser fragt diese Woche:

Kann ein Stern der Anziehungskraft einer Galaxie entkommen? Wenn ja, kann sie die Planeten mitnehmen, die sich in einer Umlaufbahn um sie herum bewegen? Wenn ja, und wenn Sie sich auf einem solchen Planeten befinden und in den Nachthimmel schauen, werden Sie dann die Sternbilder sehen, die aus Galaxien bestehen?


Hickson Compact Group 31 , Hubble-Schnappschuss. Eine schöne "Konstellation", aber vergleichbar in der Helligkeit mit mehreren Sternen aus unserer Galaxie - sie können durch Beugungsstrahlen unterschieden werden

Wenn Sie die Sterne am Nachthimmel betrachten, kann es für Sie überraschend sein, dass sie sich alle in unserer Milchstraße befinden. Darüber hinaus befinden sich fast alle Sterne, die wir sehen können, mehrere hundert Lichtjahre von der Erde entfernt - und dies ist eine Kleinigkeit im galaktischen Maßstab. Wie unsere Sonne bewegen sie sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 km / s um das Zentrum unserer Galaxie, die meisten bewegen sich relativ zu dieser Drehung mit einer Geschwindigkeit von ± 20 km / s, sodass sich die relative Position der Sterne im Laufe der Zeit ändert. Fast jeder von ihnen ist nicht nur ein feuriger Ball aus Kernfusion und Licht, sondern höchstwahrscheinlich der Besitzer seines eigenen Sonnensystems, zusammen mit Planeten und manchmal mit anderen Sternen. Zum größten Teil bewegen sich diese Sterne einfach in einer sauberen Umlaufbahn um die Galaxie, da die Anziehungskraft der Milchstraße ziemlich vorhersehbar ist und andere Sterne nur selten in ihrer Nähe vorbeiziehen.


Die Abstände zwischen der Sonne und vielen der nächsten Sterne werden korrekt angezeigt. Wenn das Bild jedoch maßstabsgetreu wäre, wäre selbst der größte der Sterne kleiner als ein Millionstel Pixel.

Aber die Sterne leben sehr lange, und obwohl die Abstände zwischen ihnen sehr groß sind, kommt es ziemlich regelmäßig zu Annäherungen. Obwohl eine Geschwindigkeit von ~ 220 km / s ausreicht, um sich in einer fast kreisförmigen Umlaufbahn um das galaktische Zentrum zu bewegen, reichen einige hundert weitere km / s aus, um die Galaxie vollständig zu verlassen. Basierend auf den Ergebnissen des RAVE- Experiments (Radialgeschwindigkeitsexperiment), bei dem Daten zu Hunderten von Hochgeschwindigkeitssternen gesammelt wurden, haben wir festgestellt, dass die Gesamtmasse der Milchstraße etwa 1,6 Billionen Sonnensterne beträgt, was bedeutet, dass die außer Kontrolle geratene Geschwindigkeit in unserer Entfernung vom Zentrum beträgt zwischen 500-550 km / s. Ein zusätzlicher Schub mit einer Geschwindigkeit von 300 km / s in die richtige Richtung - und wir werden beginnen, uns in den intergalaktischen Raum zu bewegen.


Vier entweichende Sterne bahnen sich ihren Weg durch Gebiete mit dichtem interstellarem Gas und hinterlassen helle Wellen und Spuren von leuchtendem Gas

Die enge Gravitationswechselwirkung von Sternen ist nicht so selten. Ungefähr alle eine Million Jahre kommt ein Stern der Oort-Wolke nahe , und wahrscheinlich ungefähr fünf Mal in unserer Geschichte näherte sich der Stern uns in einiger Entfernung vom Kuipergürtel . In unserer Galaxie bewegen sich mehrere Sterne so schnell, dass wir sicher sind, dass sie kürzlich von einer Masse eine Gravitationsbeschleunigung erhalten haben - wie ein Weltstern, der aufgrund der schnellen Bewegung durch den interstellaren Raum einen Schwanz hinter sich lässt.



Die Welt, die sich mit einer zusätzlichen Geschwindigkeit von „nur“ 63 km / s bewegt, wird unsere Galaxie in naher Zukunft nicht verlassen, aber es sollte beachtet werden, dass sie einen Gefährten hat, einen weißen Zwerg - und dies impliziert, dass starke „Tritte“ der Schwerkraft nicht ausreichen um das Sonnensystem zu brechen! Wir können uns den schnellsten Stern der Milchstraße ansehen - US 708 -, um den außer Kontrolle geratenen Stern kennenzulernen. Mit einer Supernova (vielleicht sogar mit einer seltenen Supernova einer „Doppelexplosion“) könnte sie eine Geschwindigkeit von 1200 km / s erreichen, und jetzt verlässt sie die Milchstraße.



Der intergalaktische Raum muss eine große Anzahl von Sternen enthalten, da das Universum mehr als zehn Milliarden Jahre Zeit hatte, um Sterne aus ihren Galaxien zu werfen. Darüber hinaus sind die Regionen der Sternentstehung - offene und kugelförmige Cluster - extrem dicht, wo in jedem kleinen Volumen viele Sterne und viele Möglichkeiten vorhanden sind, den Effekt der Gravitationsschlinge auszulösen. Es gibt einen Effekt, der in Simulationen so gut untersucht und berechnet wurde, dass wir einen speziellen Begriff dafür haben: heftige Entspannung. Durch die Ansammlung vieler Massen unterschiedlicher Größe, die durch die Schwerkraft miteinander verbunden sind, werden die leichtesten Massen häufig mit gefährlichen Geschwindigkeiten aus dem Cluster geworfen, und die verbleibenden werden noch stärker miteinander verbunden. Dies erklärt, warum einige der ältesten Kugelsternhaufen so um das Zentrum konzentriert sind.


Messier 75 Kugelsternhaufen mit starker Konzentration um das Zentrum. Sein Alter übersteigt 13 Milliarden Jahre.

Und obwohl Wechselwirkungen, die zu nahe am Planeten liegen, ihn aus dem Weg räumen können, zeigen Simulationen, dass diese Fälle selten sind und dass die meisten Planeten an Ort und Stelle bleiben müssen. Und obwohl zu diesem Zeitpunkt fast eine Million Sterne aus der Milchstraße geworfen werden könnten, ist unser Universum noch recht jung. Nachdem viele Billiarden Jahre vergangen sind, wird diese Zahl zunehmen und die meisten Sterne, die in der Milchstraße existierten, werden weggeworfen, einschließlich möglicherweise der Überreste unserer Sonne. Die ersten intergalaktischen Sterne wurden 1997 im Virgo-Cluster entdeckt, was beweist, dass dieses Phänomen schon lange funktioniert.



Entweder aufgrund von Gravitationsschlägen oder Supernova-Stößen fliegen Sterne ständig aus Galaxien. Danach befinden sie sich im intergalaktischen Raum, dessen Nachthimmel nur von fernen Galaxien beleuchtet wird, die wie ein Rahmen aus einem wunderschönen Film aussehen können, der auf Sloans Sky View basiert: Ein Flug durch das Universum.



Was zu sehen sein wird, wird nicht Konstellationen ähneln, sondern die großräumige Struktur des Universums umreißen. Vielleicht fragen Sie sich in dieser Situation, warum Ihre Sonne die einzige am Nachthimmel ist und warum Sie so viel Pech haben, dass Sie nur entfernte Flecken sehen. Bestehen sie aus Milliarden von Sternen, die Ihren ähneln, während Sie sehr unglücklich waren, allein zu sein? Oder haben Sie im Gegenteil das Glück, das gesamte Universum zu betrachten, das die Galaxie nicht blockiert? Es kommt alles auf den Standpunkt an!