Каковы шансы одной звезды столкнуться с другой во время галактического столкновения?

Мой конкретный пример для вопроса — будущее столкновение галактик Млечный Путь (наша собственная галактика) и Андромеды через пару миллиардов лет. Звезда, о которой идет речь, в данном случае, очевидно, является солнцем. Я хочу знать шансы столкновения с другой звездой и важно это или нет.

Солнце может быть мертво к тому времени, когда это произойдет, поэтому конкретная часть этого вопроса может быть неактуальной. Но плотность звезд в галактике не высока в рукавах, где находится Солнце, но выше в галактическом ядре. Звезды, подобные Солнцу, скорее всего, ни с чем не столкнутся, потому что объем, который на самом деле занимает звезда, намного меньше, чем пространство между звездами в обеих галактиках.
@ACAC Почему ты говоришь «может быть»? Какой бит является достаточно неопределенным, чтобы привлечь уточняющее слово? Я говорю, что Солнце будет живым, когда произойдет столкновение.
На соответствующей странице Википедии этому вопросу посвящен целый подраздел. en.m.wikipedia.org/wiki/Андромеда –Milky_Way_collision
Я думаю, что вероятность того, что наше Солнце будет вовлечено в столкновение, крайне мала. Что одна звезда во время столкновения столкнется с другой звездой, я слышал, как люди говорят, что этого не произойдет, но мне трудно в это поверить. Но звезды рассредоточены настолько, что столкновения будут довольно редки. (не хочу отвечать, так как не уверен на 100%). Если внутри галактик наблюдаются столкновения звезд, я думаю, что они должны происходить, по крайней мере несколько раз, при галактическом слиянии. en.wikipedia.org/wiki/Звездное_столкновение
astronomy.stackexchange.com/questions/1911/… содержит несколько ответов на этот вопрос.
@RobJeffries Википедия говорит, что столкновение с Андромедой произойдет через 4,5 миллиарда лет, и я мог бы поклясться, что к тому времени солнце должно было стать красным гигантом, но теперь, когда я прочитал об этом, кажется, что солнце, как ожидается, будет существовать > 5,5 млрд лет. Первоначально я думал, что эти 2 события будут достаточно близки, чтобы к тому времени была высокая вероятность того, что Солнце станет белым карликом.
Чтобы достичь конца главной последовательности, потребуется 5,5 миллиардов лет. Больше похоже на 7,7 миллиарда, чтобы стать белым карликом. например , arxiv.org/abs/0801.4031 @ACAC

Ответы (1)

Давайте посмотрим, что мы получим из некоторых приблизительных оценок.

Представьте, что вы бросаете одну звезду (например, Солнце) в другую галактику. Насколько вероятно, что мы столкнемся со звездой в другой галактике? Ну, это в основном пропорционально тому, насколько велика цель каждой звезды в другой галактике (ее площадь поперечного сечения) по сравнению с размером всей галактики, умноженной на общее количество звезд в целевой галактике.

Давайте предположим, что это сценарий Млечный Путь-Андромеда, поэтому в каждой галактике около 100 миллиардов звезд, и каждая звезда примерно такого же размера, как Солнце (некоторые из них намного больше, большинство меньше). Фактическая целевая область для отдельной звезды представляет собой круг с удвоенным радиусом звезды (мы считаем, что одна звезда просто задевает другую за столкновение). Предположим также, что звезды более или менее равномерно распределены по круглому диску. Поскольку «100 000 световых лет» — это общепринятая (и не совсем сумасшедшая) оценка размера Млечного Пути, радиус окружности = 50 000 световых лет (около 10 16 метров).

Итак: 100 миллиардов звезд в целевой галактике, каждая с целевым радиусом ∼ 2 р ⊙ , дает нам общую целевую площадь 10 11 × π ( 2 р ⊙ ) 2 ≈ 10 30 м 2 .

Площадь целевой галактики π р г а л 2 ≈ 10 42 м 2 . Таким образом, вероятность того, что наше Солнце столкнется со звездой в другой галактике, составляет ≈ 10 30 / 10 42 знак равно 10 − 12 -- или примерно один на триллион.

Вероятность того, что любая звезда из нашей галактики не столкнется со звездой в другой галактике, будет ( 1 − 10 − 12 ) 10 11 ≈ 0,90 .

Таким образом, вероятность того, что одна (или более) из 100 миллиардов звезд галактики столкнется со звездой в другой галактике, составляет всего около 10%. И вероятность того, что какая-либо конкретная звезда (например, наше Солнце) столкнется со звездой в другой галактике, составляет примерно один к триллиону.

Принимая во внимание разрывы предела Роша (приводящие к частичным столкновениям?) и столкновение более плотных центральных частей двух галактик, что, как ожидается, произойдет, я думаю, что шансы на столкновение возрастут, но вычисление этого становится для меня немного проблематичным. . Тем не менее, реквизит для выполнения математики.
Ну, первоначальный вопрос был о "столкновениях", так что я согласился. Я также пренебрег гравитационной фокусировкой, которая увеличивает эффективный прицельный параметр и, следовательно, вероятность столкновений. Но это все равно не даст вам более одного или двух порядков, а это означает, что шансы возрастут от 1 на триллион до, скажем, одного на 10 или 100 миллиардов. Еще совсем ничтожный.
Увеличение центральной плотности не меняет базовую вероятность столкновения случайной отдельной звезды (например, Солнца): конечно, больше звезд на квадратный метр в одной части целевой галактики, но теперь они находятся в меньшей области, так что это труднее поразить область с этими звездами. (Математика отменяется.)
Это правда , что плотные центры двух галактик, если вы позволите всему слиянию разыгрываться (после первого столкновения), свернутся в общий центр за счет динамического трения и сольются, так что вероятность того, что некоторые звезды столкнутся, будет выше.
Каковы шансы одной звезды столкнуться с другой во время галактического столкновения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v