Млечный путь и Андромеда сольются

Согласно расчетам, через миллиарды лет Млечному Пути и Туманности Андромеды в просторах космоса назначена неизбежная встреча: они сблизятся, объединятся и разойдутся, сохранив свой собственный облик. Отдаленное будущее заставило направить взгляд в глубокое прошлое: не могло ли подобное событие произойти ранее, десять миллиардов лет назад?

Фото:

У этой гипотезы есть сторонники, отстаивающие свою точку зрения, привлекая модифицированную ньютоновскую динамику. Именно подобный космический катаклизм при некоторых допущениях может быть экспериментальной проверкой существования темной материи — важного компонента в современном представлении о Вселенной, о ее составе.

Тот факт, что гравитация, как невидимый поводырь, приведет галактики к сближению и взаимопроникновению, частичному или полному, в зависимости от параметров колоссальной системы из двух огромных галактик, сомнения не вызывает. Этот миг безусловно наступит в отдаленном будущем, а какой будет реализован вариант — создания Млечной Андромеды как единого галактического объекта, или галактики сохранят свою былую индивидуальность — пока остается загадкой. А проблема существования темной материи может проясниться в таком космическом эксперименте.

Ценным аргументом, подкрепляющим гипотезу былого столкновения галактик, является выстраивание карликовых галактик-спутников в космосе между Млечным Путем и Туманностью Андромеды. По данной теории, карликовые галактики — это следы на трассе разошедшихся в катаклизме гигантов. Более крупной иерархической структурой, в которой происходило событие, является Местная группа галактик.

Теория модифицированной ньютоновской динамики была использована для расчета движения галактик в Местной группе. Движение ее структурных элементов допускает такое решение, что наша Галактика уже сталкивалась с Туманностью Андромеды за 10 миллиардов лет до настоящего момента, когда обсуждается эта проблема. Ну, а теперь поговорим о темной материи, в существовании которой можно усомниться, оперируя фактами галактических столкновений.

По космологической модели, предполагающей существование темной материи, галактики с огромными массами после столкновения не могли бы разойтись на далекие расстояния — темная материя удержала бы их и послужила созданию нового совокупного объекта. Если принять милгромовскую теорию, в которой отсутствует темная материя, а следствием этого является уменьшение масс галактик, то они могли совершить взаимопроникновение, проходя друг через друга, формируя длинные спиральные рукава из захваченной при прохождении материи.

Итак, авторский коллектив черпал аргументы для подтверждения версии о столкновении галактик в глубоком прошлом прежде всего в наблюдательных данных. По линии, соединяющей Млечный Путь и Туманность Андромеды, группируются карликовые галактики. Ученые полагают, что именно карликовые галактики-спутники могут возникать на периферии взаимодействующих гигантских галактик, а их местоположение трассирует пути расхождения гигантов по завершению процесса коллизии.

Современные модельные расчеты говорят о столкновении галактик в будущем, а возможный финал предполагает альтернативные решения. Объединительный вариант — рождение новой, более массивной объединенной галактики. Вариант разъединения — колебательный процесс с периодом в десятки миллиардов лет, сопровождаемый потерей карликовых галактик периферии на путях разлета гигантов.

Соавтор работы Павел Кроупа (Pavel Kroupa) полагает, что местное скопление карликовых галактик — самый верный признак столкновения двух галактических гигантов в прошлом. В итоге сформулировано такое заключение: "Учитывая взаимное расположение и движение карликовых галактик, я не могу понять, как здесь могли сработать другие объяснения. Если мы правы, историю космоса придется переписать с нуля".

В русле этого заявления будут проведены грядущие исследования. Само по себе возникновение гигантских галактик требует объяснений: в каких процессах они были сформированы? В рамках современных космологических представлений о наличии темной материи — гигантские галактики после сближения не могут разделиться, а образуют укрупненный галактический объект. Но подобных наблюдений, увы, пока не имеется — в силу огромнейших временных масштабов таких событий.

Поэтому усилия исследователей будут направлены на тщательное моделирование последствий столкновения соседних галактик, особенно распределения масс в регионе между Млечным Путем и Туманностью Андромеды. Если доказательная база компьютерного моделирования с высокой точностью выявит соответствие наблюдаемой конфигурации, это послужит весомым аргументом подтверждения модифицированной ньютоновской динамики, а концепция темной материи потребует пересмотра.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"