Quanta sovrapposizione avranno la galassia di Andromeda e la Via Lattea quando si scontreranno?

Le misurazioni del cambiamento blu di Andromeda consentono di concludere che la distanza tra la galassia di Andromeda e la Via Lattea sta diminuendo e in pochi miliardi di anni si "scontreranno".

Lo spostamento blu produce solo la componente radiale del vettore di velocità di Andromeda. Comprendo che misurare la componente tangenziale è cruciale nel determinare se effettivamente accadrà una "collisione" (in un sistema a due corpi legato gravitazionalmente, affinché i corpi simili a punti si scontrino, la componente di velocità relativa deve puntare esattamente verso l'altro corpo, cioè la componente tangenziale deve svanire).

Ora, le galassie non sono simili a punti, quindi alcune piccole componenti tangenziali non zero potrebbero portare a una collisione in cui almeno alcune braccia della galassia si intersecano.

La velocità tangenziale è stata misurata? Se é cosi, come? Quanto è centrale la collisione (rigonfiamento in rigonfiamento, rigonfiamento in braccia, braccia in braccia)?

Questa pagina , del giugno 2012, contiene un riassunto abbastanza dettagliato di tre articoli che hanno considerato il problema della velocità tangenziale e della collisione. Citerò alcuni bit scelti da quella pagina:

Andromeda (M31) e la Via Lattea sono le due più grandi galassie nel piccolo gruppo di galassie chiamato Gruppo Locale. Al momento, M31 è a circa 770 kpc dalla nostra galassia, ma le misurazioni Doppler delle velocità della linea di vista delle sue stelle hanno a lungo dimostrato che sta inesorabilmente cadendo verso di noi. L'esatta natura della collisione, tuttavia, è rimasta finora sconosciuta. Sarà un colpo mancante, colpo d'occhio o smashup frontale? Questo dipende dal movimento corretto (movimento laterale) di Andromeda nel cielo, che è estremamente difficile da misurare.

Alla fine, gli autori di questo studio riescono a raccogliere osservazioni straordinariamente accurate del telescopio spaziale Hubble del movimento tangenziale di M31 per un periodo da cinque a sette anni, e questi dati rimuovono ogni dubbio che Andromeda è destinata a colpire e fondersi con il nostro latteo Modo in quattro miliardi di anni. La galassia Triangulum M33, la terza galassia più massiccia del gruppo locale, che è legata a M31, si unirà probabilmente al boom cosmico (con una piccola possibilità che M33 colpisca per primo la Via Lattea).

Il risultato finale è che M31 ha una velocità radiale rispetto alla Via Lattea di circa -109 km / s e una velocità tangenziale di circa 17,0 km / s (<34,3 km / s con confidenza 1-sigma). Questi numeri implicano chiaramente che il vettore di velocità della galassia di Andromeda è statisticamente coerente con un'orbita radiale (collisione frontale) verso la Via Lattea. Ciò significa che il sistema della Via Lattea-M31 è legato e che le due galassie si fonderanno, come indagato ulteriormente nel Libro III.

$R^{1/4}$ legge caratteristica delle galassie ellittiche, in accordo con le previsioni delle simulazioni numeriche delle principali fusioni di galassie a spirale.

$25 \text{ kpc} = 25,000 \text{ pc} \cong 81,540 \text{ ly}$