Dansk astrofysiker: Derfor støder galakser sammen, selvom universet udvider sig

: If you thought my theory deserves it, please "DEL.! THANKS Jens!

Det får mig til at spekulere på, om de oprindelige stjerner stadig findes som selvstændige enheder inden i et sort hul,

Men det kan kvantefysikken måske sætte et spørgsmålstegn ved?

Henrik Jespersen

Tak for gode svar, Peter og Kim.
Det får mig til at spekulere på, om de oprindelige stjerner stadig findes som selvstændige enheder inden i et sort hul, eller om de er desintegrerede og indgår i en fælles "suppe"?

Du har faktisk fat i noget helt centralt her.

I følge gængs teori forsvinder alt struktur af det, der falder ind i et sort hul, men Stephen Hawking har i 2014 alligevel luftet en teori om, at det kan være anderledes for at forklare en ubehageligt paradoks ved begivenheshorisonten på et sort hul, hvor relativitetsteorien og kvantemekanikken støder sammen.

Vi ved jo, at ingen af de to teorier er fuldstændige beskrivelser af verden, og at der findes områder, hvor de ikke begge kan være gyldige. Et sådan område er begivnhedshorisonten af et sort hul og dette kan iflg. Hawking måske forklares ved at ikke alt struktur (information) forsvinder i et sort hul, således som Ramskov har beskrevet det tidligere i Ingeniøren:

https://ing.dk/artikel/hawkings-overraskende-teori-der-findes-slet-ikke-sorte-huller-165879

Tak for gode svar, Peter og Kim. Det får mig til at spekulere på, om de oprindelige stjerner stadig findes som selvstændige enheder inden i et sort hul, eller om de er desintegrerede og indgår i en fælles "suppe"?

Vil disse sorte huller ikke opsluge en masse stjerner

Et sort hul har ikke mere tyngdekraft end de(n) stjerne(r) og det materie det består af. Så de er ikke mere grådige end den oprindelige masse. Men som Peter skriver er de (meget) mindre, så man kan udsættes for meget større grativitation end fra de oprindelige stjerner, hvia man kommer tæt på -- men så ville man allerede have ramt de oprindelige stjerner inden

Vil disse sorte huller ikke opsluge en masse stjerner under en galaksefusion?

Hvis en stjernes bane bringer den tæt på et sort hul vil den normalt bare passere. Den kan så under passagen få ændret sin bane og hastighed. Den kan endda øge sin hastighed hvis den kommer i den rigtige vinkel og afstand. Det sorte hul kan æde en stjerne hvis den rammer inden for begivenhedshorizonten, men da dennes diameter er ret lille er en passage meget mere sandsynligt. Billedet af det grådige sorte hul som støvsuger sine omgivelser for alt stof er forkert.

Vil de sorte huller fusionere til ét?

Det kan formentlig ske. Men de vil nok starte med et kredsløb om hinanden. Over lang tid vil de tabe kinetisk energi, bl.a. som tyngdebølger, og nærme sig hinanden.

Uden i øvrigt at kende noget som helst til astrofysik mener jeg, at der i centrum af galakser er et sort hul. Vil disse sorte huller ikke opsluge en masse stjerner under en galaksefusion? Vil de sorte huller fusionere til ét? vh Henrik

Når galakser er ved at støde sammen bliver deres momentum og bevægelses energi altså overført til stjernernes hvis baner får tilført noget energi og momentum og dermed bliver randomiserede. Dette kan få to spiralgalakser til sammen at blive en elliptisk galakse.

Hej Svend,

Her er et svar til dit spørgsmål: Hvordan mister de deres relative bevægelsesenergi, så de bliver til en enkelt klump? Er man sikker på at de ikke blot cirkler om hinanden i elliptiske baner?

Det fænomen der får galakser (eller andre objekter med en masse) til at miste deres kredsløbsenergi/bevægelsesenergi hedder "dynamical friction", hvilket betyder at galakserne mister momentum og bevægelsesenergi til de omgivne objekter (stjernerne) i kollisonen. Når galakser er ved at støde sammen bliver deres momentum og bevægelses energi altså overført til stjernernes hvis baner får tilført noget energi og momentum og dermed bliver randomiserede. Dette kan få to spiralgalakser til sammen at blive en elliptisk galakse.

Mvh, Sarah (Space with Sarah)

Hej John Larsson,

Du har ret i, at der er mange frie parametre når to galakser støder sammen (i alt 16) som blandt andet er de relative vinkler mellem galakserne, afstanden mellem deres centre ved første "nærmeste sammenstød", deres masser, deres bane om hinanden osv. osv. Dog kan astronomer begrænse dette parameterrum relativt let ved at observere systemerne. Så vi er ret sikre på hvordan Andromedas og Mælkevejens tyngdefelter påvirker hinanden og kan derfor modellere os frem til, hvordan deres slutprodukt vil komme til at se ud.

Du har ret i, at stjernerne faktisk ikke støder sammen i selve kollisonen, men galaksernes samlede tyngdefelt kan forstås som om det faktisk "smelter sammen". Til sidst vil du ikke kunne se at det faktisk har været to galakser. Se denne video John Johanson linkede til: https://youtu.be/4disyKG7XtU og disse links forbundet med NASAs pressemeddelelse da observationerne og modellerne blev publicerede:https://www.stsci.edu/~marel/M31/

Faktisk er de magellanske skyer nok dannet i isolation fra Mælkevejen og målinger af deres hastighed viser, at de kun nu er på vej mod Mælkevejen for første gang. I denne omgang vil de have høj nok hastighed til at komme ret langt fra Mælkevejens tyngdecentrum igen men om mange milliarder år vil også de sammensmelte med vores egen galakse.

Mvh, Sarah (Space with Sarah)

Hej igen Svend,

Til dit spørgsmål: Det lyder meget overbevisende, men er problemet ikke at man kun kender radialhastigheden og ikke en eventuel tangentialhastiged?

Dette er et rigtigt godt spørgsmål. Vi har kendt tangentialhastigeden af Andromeda i mange årtier. Men i 2012 brugte astronomer Hubble teleskopet til at måle Andromedas såkaldte "proper motions", og da vi kender afstanden og positionen af Andromeda i forhold til Mælkevejen er det faktisk muligt at beregne Andromedas og Mælkevejens sammenstød, dog med en vis usikkerhed der er forbundet med observationerne.

Mvh, Sarah (Space with Sarah)

Hej Svend,

Jeg kan se, du har fået svar fra et par andre i tråden, og jeg giver dem ret: vi har målinger og modeller der kan forudsige hvordan de to galaksers samlede tyngefelt vil få dem til at støde sammen i fremtiden. Ved første passage vil de ramme hinanden men der vil gå nogle yderlige millioner år før de passerer hinanden igen og endeligt ender op som et samlet objekt. Observationerne er taget med blandt andet NASAs Hubble teleskop og modellerne er beregnet af en gruppe af forksere fra blandt andet Space Telescope Institute i Baltimore, USA.

Her er linket til den oprindelige videnskabelige artikel: https://arxiv.org/pdf/1205.6865.pdf

Med venlig hilsen, Sarah (Space with Sarah)

Nej, det viser både observation og modellering at de ikke gør. Resultatet af sammenstødet vil blive en elliptisk galakse. Så vidt vores viden idag.
Den slags kan faktisk googles.

Kan man også google sig til at der findes et uendeligt antal måder galakser kan mødes på og tilsvarende et uendeligt antal resultater efter sammenstødet?

Sammenstød sker yderst sjældent ved at galaksernes massecentra mødes. Sammenstød ved alle slags vinkler mellem galaksernes akser og alle tænkelige relative hastigheder.

Sammenstød fører ikke til fusioner mellem galakser. Galaksernes komponenter støder heller stort set aldrig sammen, men der kan ske et betydende udveksling af stof og der kan dannes mindre galaksesystemer a la de Magellanske Skyer.

John Larsson

Kollisioner mellem galakser som er bundet til hinanden i et fælles tyngdefelt er almindelige og man kan derfor studere galakser i alle faser af kollisionen inkl. slutfasen som typisk er en elliptisk galakse.

Er man sikker på at de ikke blot cirkler om hinanden i elliptiske baner?

Kollisioner mellem galakser som er bundet til hinanden i et fælles tyngdefelt er almindelige og man kan derfor studere galakser i alle faser af kollisionen inkl. slutfasen som typisk er en elliptisk galakse.

Her er lidt mere forklaring så du ikke behøver at gætte alt for meget. Man kan jo lige så godt benytte sig af at der er nogen der har studeret fænomenet nærmere:

https://www.google.dk/amp/s/phys.org/news/2013-04-galaxy-collisions.amp

Resultatet af sammenstødet vil blive en elliptisk galakse

Har aldrig rigtigt troet på denne "udvidelse" men derimod "The Great Attractor" der kan få det til at se ud som om en udvidelse.

Den slags kan faktisk googles.

Mon ikke bare de passerer hinanden, og ændrer lidt deres retning.
Om mange milliarder år er de så på vej væk fra hinanden.

Nej, det viser både observation og modellering at de ikke gør. Resultatet af sammenstødet vil blive en elliptisk galakse. Så vidt vores viden idag. Den slags kan faktisk googles.

Mon ikke bare de passerer hinanden, og ændrer lidt deres retning. Om mange milliarder år er de så på vej væk fra hinanden.