銀河どうしの衝突

質問

「図解雑学　よくわかる宇宙のしくみ」という本の中で、アンドロメダ銀河について、「現在、銀河系は秒速１３４Kmの速さでアンドロメダ銀河の方向へ進んでいる。約３０億年後には、アンドロメダ銀河と衝突する可能性が高い。」と記述されています。

1　「宇宙」に関しては、まったくの素人なのですが、宇宙の誕生以来、宇宙はどんどん拡大しており、したがって、銀河どうしも、お互いにどんどん遠ざかっていると理解していました。この理解は間違っているということなのでしょうか???それとも、拡大の仕方にも「ゆがみ」のようなものがあるということでしょうか???

2　銀河系とアンドロメダ銀河が衝突するとどうなるのでしょうか???広大な銀河に比較して星の密度が小さいので、衝突することなくスルーしてしまう可能性が高いのか???星の衝突が盛んに起こり、また、新たな銀河の誕生みたいなことが起こるのでしょうか???

ピントのずれた質問かも知れませんがよろしくお願いいたします。

回答No.4

nananotanu

銀河同士が衝突しても恒星同士は衝突しません。恒星って結構スカスカなんです。よく言う例えは「剣山同士を突き合せた時、針の頭同士が丁度かち合う確率は低い」。
でも、お互いの重力は働きますから擾乱され新たな恒星が誕生したりより大きな銀河になったりします。

例：https://www.youtube.com/watch?v=c_L2VDTzac4

お礼

ありがとうございました。

「剣山同士を突き合せた時、針の頭同士が丁度かち合う確率は低い」……恒星の密度とどう関係するのか、今一つ理解できませんでした。

回答No.3

nananotanu

広がっているのは空間であって、その中で強い重力で引きあえば、（空間の広がりに打ち勝って）近付くことは可能です。

お礼

ありがとうございました。

回答No.2

noname#261481

1　宇宙空間自体は膨張を続けてますが銀河団など近隣の銀河はお互いに重力で引き合ってます。
膨張してるのは超銀河団同士とかの間で距離が離れすぎていて重力の影響はほぼ働かない空間。
つまり近隣の銀河同士は引き合い一つになる方向に集まり、遠方の超銀河団などはどんどん遠ざかるということです。
やがてそれらは光速を超えて膨張する宇宙の先へ移動して一つの超大きな銀河以外は何も観測できないという状態になるだろうと考えられてます。
実際銀河系を含む周辺の銀河は宇宙のある1点に向かって集まりつつあると考えれらてます。
その先には現在では正体不明の超巨大な重力原があると考えられてます。
その方向を「グレートアトラクター」と呼びます。
アンドロメダ銀河や銀河系などは合体を繰り返してやがてグレートアトラクターと言われる場所へ集まり一つの超巨大な銀河となる。

３　密度的にはスカスカなので天体同士の衝突などはまず起きないでしょう。
銀河の恒星密度は太平洋にスイカを３つ浮かべた程度と言われます。
そのスイカが倍の６個になろうが大して変わらない。
太平洋にランダムにスイカを６個投げてそれが衝突する可能性は殆ど無いでしょう。
ただ、星間ガスとかは密度が上がるのでそこから新しい恒星が生まれたりする可能性はあるでしょう。
特に密度の高い中心部は活発化するでしょうね。
衝突により銀河は活性化されるのです。
アンドロメダ銀河もコアが２つ確認されてるそうで遠い過去に最低でも２つの銀河が合体した姿だと考えられてます。
同様に銀河系も複数の小さな銀河を取り込んでます。

お礼

ありがとうございました。
「重力」が関係しているのですね。

銀河の恒星密度は太平洋にスイカを３つ浮かべた程度と言われます。……分かりやすい例だと感じました。

銀河系も複数の小さな銀河を取り込んでます。……気の遠くなるような時間の経過の中でいろいろなことが起こったのですね。

回答No.1

Nakay702

以下のとおりお答えします。

＞「図解雑学　よくわかる宇宙のしくみ」という本の中で、アンドロメダ銀河について、「現在、銀河系は秒速１３４Kmの速さでアンドロメダ銀河の方向へ進んでいる。約３０億年後には、アンドロメダ銀河と衝突する可能性が高い。」と記述されています。
⇒細かいことですが、銀河系、つまり我々の天の川銀河から見ればアンドロメダ銀河の方向へ「進んでいる」ように見えますが、厳密には「互に近づき合っている」ということですね。なお、私の手元にある天文学事典では、その速度は「秒速９５ｋｍ」となっています。（広大な宇宙のこととて、このくらいの差異は「想定誤差」の内かも知れません。）

＞1　「宇宙」に関しては、まったくの素人なのですが、宇宙の誕生以来、宇宙はどんどん拡大しており、したがって、銀河どうしも、お互いにどんどん遠ざかっていると理解していました。この理解は間違っているということなのでしょうか???それとも、拡大の仕方にも「ゆがみ」のようなものがあるということでしょうか???
⇒後者の理解でいいと思います。つまり、宇宙全体の規模では膨張しているが、局所では縮んでいる、ということのようです。なお、我々の天の川銀河やアンドロメダ銀河などを含む20以上の銀河集団を「局所銀河団」と言いますが、少なくともこの範囲では現在、確実に「近づき合っている」とされます。

＞2　銀河系とアンドロメダ銀河が衝突するとどうなるのでしょうか???広大な銀河に比較して星の密度が小さいので、衝突することなくスルーしてしまう可能性が高いのか???星の衝突が盛んに起こり、また、新たな銀河の誕生みたいなことが起こるのでしょうか??? ピントのずれた質問かも知れませんがよろしくお願いいたします。
⇒銀河系とアンドロメダ銀河が衝突すると、多くはスルーし、一部は大宇宙へ飛散するようです。そして、一旦スルーした多くの星も再び近づき合い、互いに連星ならぬ「連銀河」のようにうごめき・からみ合う中で一部は衝突・合体し、一部は飛散する…というような一連の連動作用の果てに、星や塵やガスなどを含む銀河と銀河とが合体して大銀河となり、さらには近傍の大銀河などとの合体を繰り返しながら、ついには「グレートウォール」の一部となって、宇宙の大規模構造（「あわ構造」と言われる）の部分を形成していくことになるようです。

参考文献：
放送大学の天文学科目『進化する宇宙』、『太陽系の科学』、『宇宙像の変遷』ほか。
講談社『現代天文学小事典』、『宇宙に「終わり」はあるのか』、『宇宙の果てを見る』ほか。

お礼

丁寧なご回答ありがとうございました。基礎知識がないので「よくわかりました。」とはいきませんが、文字面はおおむね納得です。