Auf der Flugbahn der Andromeda-Milchstraßen-Kollision

Die Andromeda-Milchstraßen-Kollision wird in etwa 4 Milliarden Jahren stattfinden. Welcher Flugbahn würde die Andromeda-Galaxie auf ihrem Weg zur Kollision mit der Milchstraße folgen? Wie könnte man das mit der Allgemeinen Relativitätstheorie berechnen?

SO VIEL ICH WEISS, N -Körper-Simulationen sind für ein solches Problem in der Regel ausreichend und es handelt sich in der Regel um Newtonsche Potentiale

Antworten (1)

Das hängt tatsächlich von verschiedenen Zahlen ab, bei denen wir uns noch nicht sicher sind

  • Die Masse der Milchstraße:

    Dies ist ein ganzes Thema für sich, einschließlich des dunklen Heiligenscheins, von dem es reichen kann 0,8 × 10 12 M Zu 2.0 × 10 12 M , abhängig von dem Tracer, den Sie zur Schätzung verwenden, z. B. Sterne im stellaren Halo, Hypergeschwindigkeitssterne, Zwergsatellitengalaxien, Sternströme,

  • Die Masse von M31:

    Diese Frage ist noch schwieriger zu beantworten. Wir glauben, dass es schwerer ist als die Milchstraße selbst, aber wie viel mehr ist nicht ganz klar. Es gibt jedoch einen guten Überblick über die Summe dieser beiden Massen, die sich aus dem sogenannten „Timing-Argument“ ergibt. Das Problem ist, dass dieses Argument sehr degeneriert ist und eindeutig davon abhängt, dass wir die Masse des MW kennen

  • Die Eigenbewegung von M31:

    Wenn es schwierig ist, die Masse von M31 zu messen, ist die Messung seiner Geschwindigkeit eine ziemliche Herausforderung. Es stellt sich heraus, dass die Messung der radialen Komponente der Geschwindigkeit bei guten spektroskopischen Beobachtungen nicht so schwierig ist (es muss nur die Verschiebung der Linien gemessen werden). Aber die anderen beiden Komponenten (die auf den Himmel projizierten) zu messen, ist viel schwieriger. Sie müssen im Grunde viele Jahre lang viele Bilder machen und sehen, wie es sich bewegt ... keine triviale Aufgabe

Zusammenfassend können Sie alle diese drei Zahlen gut in den Griff bekommen, aber eine genaue Darstellung der Umlaufbahn ist nicht bekannt, bis Sie sehr genaue Schätzungen der Masse und Geschwindigkeit jedes Körpers haben, die wir derzeit nicht haben. Es gibt ein paar Simulationen , aber Sie sollten vorsichtig sein, wie Sie sie interpretieren

Danke für die Antwort! Ich habe eine andere Frage, können wir nicht anhand der Größe der Lichtkrümmung um Andromeda seine Gravitationsquelle und damit seine Masse bestimmen?
@NaveenBalaji Das kannst du definitiv: [Mikrolinsen] [1] ist eine Option, aber keine unfehlbare, sie hat auch einige Nachteile und Einschränkungen. [1] arxiv.org/abs/0912.2667
@caverac danke! Ich bin die Papiere durchgegangen, vorausgesetzt, wir kennen die Unbekannten in der Zukunft mit so viel Genauigkeit wie möglich, wie würden wir die Flugbahn berechnen?
@NaveenBalaji das hängt davon ab, was Sie tun möchten. Normalerweise ist es am besten, eine zu generieren N -Körper-Realisierung beider Galaxien und deren Entwicklung unter ihrer eigenen Schwerkraft, das ist ziemlich einfach und es gibt viele Open-Source-Codes dafür. Der Vorteil bei der Verwendung dieses Ansatzes besteht darin, dass er auf natürliche Weise nichtlineare Phänomene wie Gezeitenstörungen und Massentransfer einschließt. Aber wenn Sie eine schnellere Antwort wünschen, ignorieren Sie dies einfach und stellen Sie sich jede Galaxie als eine Punktmasse vor, die sich unter dem Einfluss des Gravitationsfelds der anderen Galaxie entwickelt: Zwei-Körper-Problem
Einige meiner Mitarbeiter arbeiten an Simulationen von lokalen gruppenähnlichen Systemen, die bis zur Kollision in die Zukunft laufen, also werden sie/wir uns das etwas genauer ansehen. Aber Details brauchen Zeit, also suchen Sie nach einem Papier in ... einem Jahr oder so?
@KyleOman Ich freue mich darauf, es zu lesen