Welche Sternzahldichte müssten zwei Galaxien haben, damit bei einer galaktischen Verschmelzung ein weiterer Stern mit der Sonne kollidiert?

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Die Milchstraße und Andromeda werden in einigen Milliarden Jahren kollidieren. Sternkollisionen werden selten sein, weil – wie Douglas Adams es ausdrückte – „der Weltraum groß ist. Wirklich, wirklich groß.“ In der galaktischen Scheibe ist die Anzahldichte der Sterne ziemlich gering. Die Chancen stehen gut, dass das Sonnensystem nicht aus der Galaxie ausgestoßen wird oder mit einem anderen Stern kollidiert.

Ich möchte, dass der Stern in meinem Planetensystem – praktisch dem Sonnensystem ähnlich – in einer Spiralgalaxie wie der Milchstraße während der Kollision mit einem anderen Stern in einer Spiralgalaxie Andromeda kollidiert.

Offensichtlich gibt es keine Möglichkeit, dass dies zu 100% der Fall ist. Ich würde mich mit einer 90% Chance zufrieden geben, geben oder nehmen.

Welche Sternzahldichte müssten beide Galaxien haben?

Oder wie Ayelis es ausdrückte :

Also im Grunde, wie viele Sterne (einer typischen Sternklassenverteilung) müsste die Andromeda-Galaxie innerhalb ihrer derzeitigen Grenzen enthalten, um eine vernünftige (über 90 %) Gefahr einer Sternkollision mit unserer Sonne darzustellen, wenn unsere Galaxien kollidieren?

Ich kenne übrigens diesen Aufsatz von Cox und Loeb.

Denken Sie daran, dass diese Frage das Schlagwort „ harte Wissenschaft “ hat . Stellen Sie sicher, dass Sie verstehen, welche Art von Antworten erwartet werden. Ich möchte niemanden abschrecken, aber ich möchte hier wirklich tolle Antworten. Gute Arbeit wird absolut belohnt.

Hinweis: Ja, ich weiß, dass die resultierende Zahl ziemlich groß sein wird. Sie wird jedoch endlich und berechenbar sein. Einfach zu sagen: "Es ist zu groß, weil [x,y,z Gründe]" reicht nicht aus. Die Gleichungen lügen nicht.

Dies ist in Anlehnung an worldbuilding.stackexchange.com/questions/19000/… , FYI, insofern als es darauf ausgelegt ist, großartige, gut durchdachte Antworten zu fördern. Auf diese Weise kläre ich gerne alles, was unklar ist (oder auf ungenauen Vorstellungen basiert).
Die Sache ist die, dass Sie die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Sterne zwischen zwei Galaxien kollidieren, und einen bestimmten Stern, der mit einem aus einer anderen Galaxie kollidiert, zusammenführen. Es ist, als ob die Wahrscheinlichkeit, dass 2 Personen in einem Raum mit 30 Personen denselben Geburtstag haben, fast eine Garantie ist, im Vergleich zu einigen anderen im selben Raum, die MEINEN Geburtstag haben.
@bowlturner Das ist nicht der Fall. Ich suche nicht nach der Wahrscheinlichkeit, dass ein Stern in der Galaxie mit einem anderen kollidiert, sondern dass ein bestimmter Stern kollidiert.
Sie möchten also wirklich die Dichte von Galaxie 'A', so dass Stern 'B' von Galaxie 'B' mit einem anderen (beliebigen) Stern in Galaxie 'A' kollidiert (~% 90 oder 1 Standardabweichung vom Mittelwert?).
@bowlturner Ja.
Meine praktische Mathematik ist nicht so gut. ;) Aber es ist immer eine Möglichkeit! Mach es einfach so #1...
Könnten alle Sterne in Galaxy B blaue Überriesen sein oder muss es eine gleichmäßige Verteilung geben? Kann das Zentrum dieser Galaxie frontal durch den Weg der Sonne reisen oder wollen Sie nur einen flüchtigen Schlag? ;)
@Ayelis Es sollte eine typische Massenverteilung geben, wie sie beispielsweise durch die Salpeter-Anfangsmassenfunktion gegeben ist. Der Aufprallwinkel und die Position sollten ähnlich wie bei der Milchstraßen-Andromeda-Kollision sein, wenn Sie Daten dazu finden können.
Also im Grunde, wie viele Sterne (einer typischen Sternklassenverteilung) müsste die Andromeda-Galaxie innerhalb ihrer derzeitigen Grenzen enthalten, um eine vernünftige (über 90 %) Gefahr einer Sternkollision mit unserer Sonne darzustellen, wenn unsere Galaxien kollidieren?
@Ayelis Ja. Das bringt es gut auf den Punkt.
Dies ist eine Wahrscheinlichkeitsrechnung (wie Sie wahrscheinlich wissen). Die Wahrscheinlichkeit mindestens einer Sternkollision während einer typischen Galaxienverschmelzung ist wahrscheinlich hoch, aber nicht 100 %. Um jedoch die Wahrscheinlichkeit auf 90% zu bringen, dass ein bestimmter Stern (die Sonne) mit einem anderen kollidiert, wären lächerliche Sterndichten erforderlich. Anders ausgedrückt, um die Sonne auf eine Kollisionswahrscheinlichkeit von 90 % zu bringen, müsste dies die durchschnittliche Kollisionsrate für die Galaxienverschmelzung sein, sodass 90 % der Galaxiensterne mit anderen Sternen kollidieren müssten.
Die beste Methode für diese Berechnung wäre der Partikelpfadansatz (um sicherzustellen, dass sich die Pfade nicht schneiden), aber ich habe diese Art von Berechnung seit den 80er Jahren nicht mehr durchgeführt. Um dies zu berechnen, bräuchte man Supercomputing-Zeit und ein Team von Wissenschaftlern, um den Code zu schreiben. Ich vermute bestenfalls, dass diese Sterndichten selten sind und möglicherweise nicht wirklich existieren. Bedenken Sie, dass unsere Sonne, wenn sie durch ein 3- oder 4-Sterne-System geht, mit einer Wahrscheinlichkeit von >> 99% alle Sterne verfehlt.
Um fair zu sein, es gibt VIELE rote Zwerge in einer typischen Galaxie. Ich wäre überrascht, wenn wir nicht einige Beinahe-Unfälle hätten ... Andererseits müssten wir uns in unserem Fall nicht um die Erde Sorgen machen, als ob wir bis dahin noch nicht abgehauen wären, wir wäre durch die erhöhte Leistung der Sonne gebacken worden .
Es gibt aber auch bei den Roten Zwergen die Dichte ist lächerlich gering. Um es ins rechte Licht zu rücken, das Sonnensystem ist ungefähr 27 Kubikly groß und das innere Sonnensystem (Planeten) ist ungefähr 0,0015 Kubikly groß. Die Dichte der Sterne um das Sonnensystem herum (einschließlich Roter Zwerge) beträgt einen pro 284 Kubikly.
@ Jim2B Ich dachte, es gäbe eine einfachere Annäherung (die ich schon oft für Sternhaufen gesehen habe, obwohl nicht für zwei kollidierende Haufen). Ich schätze ich lag falsch. Gleichzeitig soll eine dichteabhängige Auswertung zur Bestimmung der Kollisionswahrscheinlichkeit möglich sein. Es würde irgendein Ergebnis geben - egal, ob es weit hergeholt ist oder nicht.
Dann würden Sie die mittlere freie Pfadberechnung ( en.wikipedia.org/wiki/… ) verwenden und dann die Dicke der Galaxienscheibe einsetzen. Aber auch das liefert eine falsche Antwort, weil es nicht die Anziehungskraft berücksichtigt, die die "Teilchen" (Sterne) füreinander haben. Aber als Analyse erster Ordnung könnte dies funktionieren.
Die Berechnung der mittleren freien Weglänge kann auch unterschiedliche Partikelgrößen und Anziehungen nicht berücksichtigen. Es behandelt Sterne im Wesentlichen als Gasmoleküle und geht davon aus, dass sie alle die gleiche Größe haben.
Da wir uns nur Sorgen darüber machen, was mit der Sonne passiert, verwenden wir die Formel für ein Teilchen, das mit hoher Geschwindigkeit durch eine zufällige Verteilung wandert, und kümmern uns nicht um den Rest der Sterne in unserer Galaxie.
@ Jim2B Mal sehen, ob ich es verstehe. Ich würde umstellen l = ( n σ ) − 1 zu bekommen n = ( l σ ) − 1 , einstellen l auf die Dicke der galaktischen Scheibe, und verwenden Sie dann so etwas wie den gravitativ fokussierten Querschnitt für σ ?
Ja, aber das ist schwer zu verstehen. Der Grund dafür ist, dass die Stärke des Fokus sowohl vom Impuls als auch von der Masse des Sterns abhängt. Ich nehme an, dass wir einfach den erwarteten Impuls zum Zeitpunkt der Milchstraßen-Andromeda-Kollision für den Impuls verwenden könnten. Übrigens, entschuldigen Sie die ganzen Kommentare, ich denke eher "laut" über das Problem nach
@ Jim2B Es ist kein Problem, laut zu denken. Wäre es für die Masse des Sterns ratsam, eine durchschnittliche Masse basierend auf einer anfänglichen Massenfunktion zu finden? Ich würde denken, dass dies als gute Annäherung dienen würde. Messungen der galaktischen Geschwindigkeit von Andromeda relativ zur Milchstraße sind zu einem anständigen Grad bekannt. Oh, und ich habe gerade festgestellt, dass die Verwendung eines gravitativ fokussierten Querschnitts die Anziehung zwischen den "Partikeln" berücksichtigt, wodurch die Annäherung viel besser wird.
@ HDE226868 Ich bin mir nicht sicher, ob ich einen Durchschnitt für die Masse verwenden soll. Mein Hintergrund ist die Dynamik gasförmiger Fluide, nicht die Dynamik von stellaren Fluiden :) Aufgrund der Häufigkeit des Auftretens jeder Sterngröße vereinfacht es die Mathematik, nur einen kleinen Zwergstern der M-Klasse zu verwenden. Die Gravitationsfokussierung wird minimiert, aber die Verteilung der Sternmasse auf diese Zwerge erhöht Ihre Chancen auf einen Treffer mehr als die Fokussierung Ihrer Masse auf sehr wenige massereiche Sterne. (Ihre Wahrscheinlichkeit, einen von 100 sonnengroßen Sternen in einer bestimmten Region zu treffen, ist weitaus größer als die, einen einzelnen Stern mit 100 Sonnenmassen in derselben Region zu treffen).
Also denke ich, dass das Ignorieren des Gravitationsfokus der richtige Weg für Ihre erste Iteration ist. Es ist eine große Anzahl kleiner Sterne, die die Gefahr darstellen, nicht einen massereichen Stern mit einem viel kleineren Querschnitt / einem großen Stern zu treffen.

Antworten (3)

Nun, das ist leicht zu beantworten, aber zuerst müssen wir ein paar Annahmen treffen. Nehmen wir zunächst an, dass alle Sterne die gleiche Größe wie unsere Sonne haben, etwa 5 Lichtsekunden im Durchmesser (ich werde im Folgenden oft ls als Kontraktion für Lichtsekunden verwenden). Zweitens nehmen wir an, dass unser System die Andromeda ziemlich genau auf einem Durchmesser durch die galaktische Scheibe passieren wird, für eine Weglänge von 260.000 Lichtjahren. Drittens wird die Andromeda so modelliert, dass sie eine einheitliche Dichte von N Sternen/Kubik Lichtjahr besitzt. Das ist eindeutig nicht wahr, aber wir müssen irgendwo anfangen. Schließlich wird gesagt, dass zwei Sterne kollidieren, wenn sie innerhalb der Roche-Grenze für die Sonne passieren, dem 2,5-fachen Radius oder 6,25 ls.

Als Erstes muss man sich darüber im Klaren sein, dass es bei der derzeitigen Annäherungsgeschwindigkeit von 110 km/s sehr lange dauern wird, bis der erste Durchgang erfolgt – etwa 700 Millionen Jahre. Zweitens werden die Milchstraße und Andromeda weiterhin interagieren, nachdem sie einander passiert haben, und schließlich die Milkomeda-Galaxie bilden, so dass der Blick auf den ersten Pass-Through nicht annähernd die ganze Geschichte ist. Schließlich ist die Dichte der Milchstraße irrelevant, da wir es nur mit dem Verhalten eines einzelnen Sterns zu tun haben.

Damit. Beginnen wir damit, den Pfad durch Andromeda als eine Reihe von Bänden mit einer Seitenlänge von 1 Lichtjahr zu modellieren. Das werden 260.000 dieser Bände sein. Es ist einfach, die Kollisionswahrscheinlichkeit innerhalb eines gegebenen Volumens zu bestimmen. Eigentlich beginnen wir damit, die Fehlschlagwahrscheinlichkeit zu bestimmen; das heißt, die Wahrscheinlichkeit, dass die Sonne alle Sterne in einem Volumen verfehlt, und erhöhen Sie diese auf die 260.000-Potenz, um die Wahrscheinlichkeit zu erhalten, dass die Sonne alle Sterne auf ihrem Weg verfehlt. Wie es passiert .9999911 260000 = .0988 . Nahe genug. Also muss die Kollisionswahrscheinlichkeit in einem einzigen Volumen liegen 1 − .9999911 , oder 8.9 × 10 − 6 .

Lassen Sie uns nun über ein Zielvolumen nachdenken. Seine Fläche beträgt 1 Lichtjahr mal 1 Lichtjahr oder (wenn Sie die Umwandlung von Sekunden in Jahre durchführen) 9,94 × 10 14   l s 2 . Der kritische Bereich um jeden Stern ist 30.7   l s 2 . Die Verfehlungswahrscheinlichkeit ist hoch genug, dass wir die Möglichkeit einfach ignorieren können, dass sich ein Stern hinter einem anderen „versteckt“.

Dann die Anzahl der zum Blocken erforderlichen Sterne 8.9 × 10 − 6 der Fläche des Volumens ist gegeben durch

8.9 × 10 − 6 = N × 30.7 l s 2 / 9,94 × 10 14 l s 2

und

N = 8.9 × 10 − 6 × 9,94 × 10 14 / 30.7

So N = 2.9 × 10 8 , oder in groben Zahlen 300 Millionen Sterne / Kubiklichtjahr.

Mit anderen Worten, unter der Annahme eines gleichmäßigen Abstands müssten die Sterne in der Andromeda-Galaxie in Abständen von 800 Lichtminuten angeordnet sein, wenn man von einer kubischen Packung ausgeht. Eine andere Sichtweise ist, dass ein äquivalenter Abstand näher an der Heimat zu 2900 Sternen zwischen uns und Alpha Centauri führen würde. Oder, noch besser, diese Dichte entspricht dem Packen der gesamten Milchstraße in ein Volumen von 10 Lichtjahren Seitenlänge.

Können Sie „supermassereiches schwarzes Loch“ sagen? Ich wusste, dass du es kannst.

Das heißt nicht, dass eine solche Ansammlung von Sternen ein Schwarzes Loch darstellen würde – nur, dass es nur eine Frage der Zeit ist.

Nett. Ich denke, das scheint ziemlich genau zu sein. Es geht zwar davon aus, dass die Galaxien vollkommen senkrecht aufeinander treffen, aber das ist keine schreckliche Annahme.
Nein, es wird nur angenommen, dass die Bahn der Sonne (oder was auch immer der betreffende Stern ist) dies tut. Und natürlich verringert jede andere Annahme die Weglänge des betreffenden Sterns innerhalb von Andromeda und erfordert eine erhöhte Dichte, um dies zu kompensieren.
Ah stimmt, das hatte ich mir falsch vorgestellt.
Ich würde denken, dass die Schwerkraft die Wahrscheinlichkeit einer Kollision erhöhen würde, obwohl es etwas schwierig ist, diesen Effekt zu quantifizieren, insbesondere wenn die Wechselwirkung langsam ist.

Es geht nicht so sehr um die Dichte

Ich bin kein Astrophysiker, ich lese gerne über den Weltraum und hätte auch gerne eine wirklich großartige, wissenschaftlich fundierte Antwort auf diese Frage, aber während ich mich darüber informierte, kam ich zu dem Schluss.

Um diese Frage richtig zu beantworten (was ich ganz bezweifle), müssen Sie zunächst zwei Dinge feststellen. 1 – wie es zu Sternkollisionen kommt und 2 – wie dicht ist eine durchschnittliche Galaxie.

1 - Ich stütze mich auf diese Seite (was meiner Meinung nach plausibel ist, aber keinen harten Beweis ergibt) Können Sterne kollidieren? . Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Sterne direkt aufeinanderprallen, ist lächerlich gering. Wenn Sie die Geschwindigkeiten bedenken, mit denen sich Sterne durch den Weltraum bewegen, die Weite des Weltraums usw. ... Selbst wenn jetzt 10 Sterne unser Sonnensystem passieren würden, wäre die Wahrscheinlichkeit, dass einer von ihnen direkt auf die Sonne trifft, sehr gering. (Trotzdem würden sie immer noch alles durcheinander bringen ). Was viel wahrscheinlicher passiert, hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der sie sich treffenDie Sterne würden entweder anfangen, sich selbst zu umkreisen und schließlich verschmelzen, oder wenn sie sich mit lächerlich hohen Geschwindigkeiten treffen und nahe genug aneinander vorbeischleudern und alles in die Luft jagen. Letzteres ist jedoch eher unwahrscheinlich. Der Scholz-Stern durchquerte unser äußeres Sonnensystem vor ein paar tausend Jahren und seine Flugbahn wurde nur leicht gestört (und er ist viel kleiner als die Sonne).

2 - Galaxien sind aus der Ferne schön anzusehen und scheinen lächerlich große Mengen an Sternen zu beherbergen (und sehen ziemlich dicht aus). Das liegt wiederum nur daran, dass das menschliche Auge die Weite des Weltraums nicht einmal ansatzweise darstellen kann. Aus Wikipedia habe ich herausgefunden, dass die Dichte der Sterne im Weltraum um die Sonne (die weit außerhalb des dichteren Zentrums unserer Galaxie liegt) einen Stern pro 284 Kubiklichtjahre beträgt. (Das ist nicht viel – Scholz' Stern ist innerhalb von 0,8 ly an der Sonne vorbeigezogen.) Es wird angenommen, dass der Kern etwa das 500-fache dieser Dichte hat (oder 1 Stern pro 1,75 Kubikly) und das ignoriert die Tatsache, dass Staub, Gase und das gigantische Schwarzes Loch in der Mitte macht den größten Teil dieser Masse aus. Selbst wenn es 1/1,75 wäre, sind die Wahrscheinlichkeiten immer noch lächerlich niedrig, obwohl es riesige Mengen an Verschmelzungen und umkreisenden Sternen viel wahrscheinlicher macht.

All das sei gesagt. Wenn Andromeda mit der Milchstraße verschmilzt (denn wenn Sie all das Obige gelesen haben, glaube ich, dass jeder versteht, dass es keine Explosionen auf galaktischer Ebene geben wird), werden höchstwahrscheinlich ein paar Dutzend Sterne verschmelzen oder näher miteinander kollidieren die Kerne. Die Galaxie wird sich verändern, Gezeitenkräfte werden sie neu formen, aber mit der relativ geringen Dichte an Sternen ringsum wird das meiste davon mit sehr geringen Auswirkungen auf die Sterne der äußeren Teile selbst auftreten. In der Folgezeit werden wahrscheinlich noch viel mehr Sterne in der Nähe des Kerns kollidieren und verschmelzen, aber nicht viel mehr als das, was sowieso bereits stattfindet.

Was wäre nötig, damit die Sonne getroffen wird.

  • Zunächst einmal, wenn wir in Andromeda in der Nähe seines Kerns verschmelzen , würde das offensichtlich die Wahrscheinlichkeit, dass die Sonne mit einem anderen Stern verschmilzt / kollidiert, um ein Vielfaches erhöhen, aber wir sprachen immer noch von geringen Wahrscheinlichkeiten, und das wird wahrscheinlich nicht passieren, weil ich annehme, dass die Kerne dies tun werden einander anziehen. Da wir weit vom Zentrum entfernt sind, bleiben wir relativ unberührt, aber wer weiß, wie die beiden Galaxien verschmelzen werden. Vielleicht kommt Andromeda schräg und sein Kern passiert die Arme der Milchstraße, bevor er unseren Kern erreicht.

  • Zweitens, wenn das passieren würde, würden wir entweder in Andromedas Kern gesaugt (was ich nicht als Kollision zähle, obwohl es genauso weltuntergehend ist) oder darin gefangen werden, was bedeutet, dass früher oder später das Die Sonne WÜRDE mit einem anderen Stern verschmelzen oder mit ihm kollidieren, aber nur einfach, weil sie sich in der Nähe des Kerns der neu gebildeten Galaxie befindet. Der einzige Weg, wie es (meiner Meinung nach) eine hohe Wahrscheinlichkeit hat, einen der Sterne von Andromeda zu treffen, besteht darin, sehr nahe an seinem Kern vorbeizufliegen.

Das meiste, was ich geschrieben habe, stammt aus Suchen auf Wikipedia (was nicht die absolute Wahrheit oder fehlerfrei ist) und den Links, die ich gepostet habe. Ich hoffe es hilft.

https://en.wikipedia.org/wiki/Milky_Way
https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_density
https://en.wikipedia.org/wiki/Stellar_collision
http://www.universetoday.com/119038 /a-star-passed-through-the-solar-system-just-70000-years-ago/#at_pco=smlwn-1.0&at_si=557affd274f2c9d6&at_ab=-&at_pos=0&at_tot=1
http://www.universetoday.com/117778 /rogue-star-hip-85605-auf-kollisionskurs-mit-unserem-sonnensystem-aber-erdlinge-müssen-sich-nicht-sorgen/#at_pco=jrcf-1.0&at_si=557b0d5aa2f0b54c&at_ab=per-2&at_pos=0&at_tot=1

. . . Aber Kollisionsraten, egal wie niedrig, hängen mit der Dichte zusammen, richtig? Ich habe kürzlich ein Projekt über Sternkollisionen in Kugelsternhaufen durchgeführt, und die Formel für die Kollisionsrate pro Volumeneinheit wurde angegeben durch γ = 1 2 n 2 ⟨ σ v ⟩ , wo n ist die Zahlendichte. Sie müssten lächerlich hohe Dichten haben, damit so etwas wie das, wovon ich spreche, passieren kann, aber es würde immer noch eine endliche Dichte geben, oder?
Ja, aber ich glaube nicht, dass es eine Galaxie gibt, die eine andere Sternendichte als ihren Kern hat, die einer Kollision auch nur nahe kommt.
Ich verstehe das, aber die Dichte konnte noch bestimmt werden.
So wie ich es sehe und verstehe, würde aufgrund der Art und Weise, wie Galaxien sind, eine Galaxie mit dieser Dichte von Sternen unmöglich existieren, es würde immer einen Kern geben, der Sterne aus ihren äußeren Bereichen ansaugt, oder Unterkerne, die sich in ihren äußeren Bereichen bilden und sich dann gegenseitig ziehen sich gegenseitig an und am Ende haben wir wieder einen Kern. Dadurch, dass die äußeren Bereiche immer eine geringe Sternendichte aufweisen. Worüber Sie zu sprechen scheinen, ist eher wie das Durchqueren einer hypothetischen dichten Wolke von Sternen. In diesem Fall ja, das könnte eine endliche Dichte haben, um eine Kollisionsrate von über 90 % zu gewährleisten.
Das heißt, wir müssen herausfinden, wie nah ein Stern an der Sonne vorbeikommen muss, damit eine Wahrscheinlichkeit von über 90 % besteht, dass er mit ihr kollidiert/mit ihr verschmilzt.
So funktioniert der Kern einer Galaxie nicht. Sterne können das Zentrum leicht umkreisen. Ich glaube, es gibt eine Frage, die das in Physik oder Astronomie diskutiert, aber so wie Schwarze Löcher keine umlaufenden Objekte ansaugen, saugen auch Galaxienkerne nichts an.
Was ich mit "Saugen" meinte, war, dass jeder große Sternhaufen entweder den Kern mit hoher Geschwindigkeit eng umkreist oder nicht stabil genug ist, um weiter vom Kern entfernt intakt zu bleiben, sich selbst zu dissoziieren, ODER mehr anzieht Sterne zu sich selbst und wächst, bis es zu seinem eigenen „Kern“ wird, und endet entweder auf den Kern zu oder von ihm weg. All das bedeutet einfach, dass ich nicht sehe, wie eine Galaxie mit superhoher Dichte (rundum) möglicherweise existieren kann. Natürlich, wie ich ursprünglich sagte - ich könnte mich sehr gut irren. Erkläre nur, was ich gesagt habe. :)

Die Kriterien können nicht erfüllt werden.

Betrachten wir das Problem etwas anders – werfen wir einen zufälligen Strahl (aber im richtigen Annäherungswinkel) durch Andromeda und sehen, ob er etwas trifft. Der Strahl muss etwas dicker als die Sonne sein, da die Schwerkraft übernimmt und einen Beinaheunfall in einen Treffer verwandelt. Um Ihre 90% Chance auf einen Treffer zu erhalten, müssen 90% dieser Strahlen mindestens einen Stern schneiden.

Nehmen wir nun einen dieser zufälligen Strahlen und stellen einen Beobachter auf seinen Mittelpunkt (relativ zu seinem Durchgang durch Andromeda). Er schaut entlang des Strahls – es besteht eine Wahrscheinlichkeit von 69 %, dass er einen Stern sieht, der in die eine oder andere Richtung schaut. Ich kann mir keinen Pfad für den Strahl vorstellen, der nicht irgendwo auf einer Ebene, die den Strahl enthält, denselben Effekt erzeugt – daher habe ich überall, wo ich entlang dieser Ebene schaue, eine Chance von mindestens 69%, einen Stern zu finden. Wenn dies die Ebene maximaler Dichte ist, würden wir weniger Sterne finden, wenn wir darüber oder darunter schauen, aber Galaxien sind nicht hauchdünn, es werden immer noch ziemlich viele Sterne zu sehen sein, wenn Sie einige Grad von diesem Optimum entfernt schauen.

Jetzt nimmt die Sonne etwa 5 Millionstel des Himmels ein und hält uns dennoch warm. Was wird passieren, wenn Sie ein mehrere Grad breites Band haben, das 2/3 der Sternoberfläche ist (und sich darüber hinaus verjüngt, kein abruptes Ende)? Sie werden eine unglaubliche Menge an absorbierter Wärme haben. Unser Beobachter ist hypothetisch und spielt keine Rolle, aber die Sterne in der Umgebung tun es sicherlich – sie werden durch das Leuchten anderer Sterne erheblich erwärmt. Das wird ihrer Lebensdauer kein bisschen gut tun. Ich glaube nicht, dass es eine Galaxie geben wird, wenn sie hier ankommt, wenn sie so dicht ist.

Beachten Sie auch, dass diese Mathematik davon ausgeht, dass sich der Strahl auf dem Weg maximaler Dichte befindet. Da wir am Himmel eine herrliche Spirale sehen, ist der tatsächliche Pfad viel näher an dem der minimalen Dichte – daher werden die meisten Punkte am Himmel für unseren Beobachter Sterne sein. Ohne Fähigkeit, Wärme abzugeben, würden Sterne bald zerstört werden. Auch ohne Beschleunigung ihres Lebens. Betrachten Sie die Sonne: Energieabgabe: 1,2E34 J/Jahr. Bindungsenergie: 6.9E41 J. Es wird genug Energie produzieren, um sich in 57 Millionen Jahren selbst zu zerlegen.

Interessant. Woher hast du die Zahlen?
Ja, und die dichtesten Sternhaufen steigen nur auf etwa 1,5-2 / Kubikly, was immer noch nicht ausreicht, da die Sterndynamik dafür sorgt, dass sie beim Durchgang durch die Nachbarschaft der Sonne, die etwa 0,003 / Kubikly hat, größtenteils auf ihrer ursprünglichen Flugbahn bleiben und die „Geschichte“ hat bereits bewiesen, dass ein Stern, der innerhalb von 0,5 Ly von der Sonne vorbeizieht, sie nicht sehr beeinflusst.
@HDE226868 die 69% sind grundlegende Mathematik, ebenso wie die 57 Millionen Jahre. Die Energiezahlen stammen aus Wikipedia (sie befinden sich beide auf einer Ener-Tabelle, der Himmel ist von der Sonne, die ich an mehreren Stellen gefunden habe, immer als Steradiant, am Ende habe ich den Umrechnungsfaktor aufgespürt.
@LorenPechtel Ich kann der Herleitung von 90% auf 69% nicht ganz folgen, noch wo auf der Welt bekommt man 57 Millionen Jahre. Ich weiß auch nicht, welchen Wikipedia-Artikel Sie meinen. :-)
@HDE226868 Zwei Ereignisse mit einer Wahrscheinlichkeit von jeweils 69 % haben eine kombinierte Wahrscheinlichkeit von mindestens einem Ereignis von 90 %. Die 57 Millionen sind eine einfache Division der beiden Zahlen, die ich angegeben habe.
@LorenPechtel Danke für die Klarstellung.
@Spacemonkey Das ist nur, wenn Sie Kugelsternhaufen ausschließen .
Welche Sternzahldichte müssten zwei Galaxien haben, damit bei einer galaktischen Verschmelzung ein weiterer Stern mit der Sonne kollidiert?
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