Verschmelzung Milchstraße Andromedagalaxie

Glaubt ihr, dass es Außerirdische gibt? (Seite 1110) (Beitrag von perttivalkonen)

In diesem Thread kam die Frage auf, von dort lagere ich es aber mal hierher aus. Ich zitier mal den bisherigen Gesprächsgang:

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[perttivalkonen schrieb]

Toxid schrieb:
die Verschmelzung beider Galaxien

(@ Toxid, ich meine nicht speziell Dich, brauchte nur das "Stichwort")

Was ich nicht so ganz begreife: wieso verschmelzen beide Galaxien miteinander? Wieso fliegen sie nicht "durch einander hindurch" und dann wieder voneinander weg? Klar, sind ja enorme gravitative Kräfte. Aber auch die gravitative Kraft der Sonne ist ja nicht von schlechten Eltern, wenn man ihr auf 1AE oder so nahe kommt. Dennoch flog Oumuamua nicht nur hin zur Sonne, sondern fliegt nun schon seit ner Weile wieder weg, ohne erneut zu ihr hin zu "pendeln". Das Zauberwort ist in diesem Falle "Fluchtgeschwindigkeit". Und wie sieht das bei unserer Galaxis und der Andromedagalaxie aus?

Nun, die Radialgeschwindigkeit der Andromedagalaxie bezogen auf die Milchstraße liegt bei ca. 300(+/- 4) Kilometern je Sekunde. Wie groß aber ist denn die Fluchtgeschwindigkeit Andromedas, die man zum Wiederwegfliegenkönnen draufhaben muß?

Nun, vor ein paar Jahren haben ein paar Astronomen die Gesamtmasse Andromedas über deren Fluchtgeschwindigkeit bestimmt. Dabei kamen sie darauf, daß die Andromeda nicht bis 2,5 Billionen Sonnenmassen haben könne, sondern "nur" in etwa 800 Milliarden. Also ungefähr so viel wie unsere Galaxie ebenfalls hat (mit Halo). Unter https://www.scinexx.de/news/kosmos/andromedagalaxie-ist-leichter-als-gedacht/ ist zu lesen, daß die Fluchtgeschwindigkeit auf 470 km/s ermittelt wurde.

Klar, das ist mehr als unsere Relativgeschwindigkeit zur Andromedagalaxie hin. Hieße also, daß wir die Fluchtgeschwindigkeit nicht erreichen und also auch nicht wegfliegen können.

Stimmt nur nicht. Denn der Wert der Fluchtgeschwindigkeit verändert sich in Abhängigkeit zur Distanz (umgekehrt proportional). Fragt sich also: Wo the fuck soll denn nun bittschön die Fluchtgeschwindigkeit von Andromeda (oder Milchstraße) besagte 470 km/s betragen?

Nun, der eigentliche Artikel "The need for speed: escape velocity and dynamical mass measurements of the Andromeda galaxy" sagt es schon im Abstract. 470 +/- 40 km/s sinds in 15 kpc Entfernung vom galaktischen Zentrum Andromedas. Also in 50.000 Lichtjahren Entfernung. Die Milchstraße jedoch ist 50 mal so weit entfernt von Andromedas Zentrum. Was bedeutet, daß bei uns die Fluchtgeschwindigkeit nur knapp ein Siebtel von 470... km/s ausmacht. Also nicht mal 70 Kilometer in der Sekunde. Wir haben also grob 230 km/s mehr Speed drauf, als zur Flucht von Andromeda wenigstens nötig ist!

Klar, die Milchstraße ist kein Festkörper, sondern besteht aus vielen Einzelobjekten. Das macht es sehr viel komplexer. Aber letztlich bleibt es dabei, daß jedes Einzelobjekt der Milchstraße nach der "größten Annäherung" an Andromeda jene Galaxie wieder endgültig verläßt, wenn die eigene Geschwindigkeit über der lokal geltenden Fluchtgeschwindigkeit Andromedas liegt.

Nun könnte es ja sein, daß die Milchstraße gerade in Richtung Andromeda fliegt, die Sonne sich beim Umkreisen des Galaktischen Zentrums gerade in die Gegenrichtung bewegt, so wäre die Relativgeschwindigkeit der Sonne bezogen auf Andromeda deutlich geringer. Nun umkreist die Sonne das Galaktische Zentrum mit 220 km/s. Was bedeutet, daß sich die Sonne noch immer um ca. 10 km/s schneller an Andromeda annähert, als der (hiesige) Wert der Andromeda-Fluchtgeschwindigkeit beträgt. Selbst im ungünstigsten Fall also müßte die Sonne Andromeda nach dem Durchwandern also wieder verlassen. Oder?

Wieso also, aufgrund welcher Himmelsmechanik, geht man davon aus, daß Milchstraße und Andromedagalaxie nach mehrmaligem Durch-einander-hindurch-Fallen am Ende miteinander verschmelzen werden?

OK, issn bisserl arg off topic, sollte das nicht erschöpfend mit einem Mal beantwortbar sein. Falls so, dann könnten wir dazu auch nen Thread aufmachen. Sofern Bedarf. Aber ich wart erst mal hier, nachher weiß jemand die Erklärung.

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[RogerHouston schrieb]

Die beiden Galaxien bestehen ja nicht nur aus Sternen, Planeten und anderen größeren Festkörpern, sondern zu einem großen Teil aus Gaswolken. Letztere fliegen nicht aneinander vorbei, sondern kollidieren tatsächlich, was zu einer Abbremsung führt.

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[JoschiX schrieb]

perttivalkonen schrieb:
Dennoch flog Oumuamua nicht nur hin zur Sonne, sondern fliegt nun schon seit ner Weile wieder weg, ohne erneut zu ihr hin zu "pendeln"

Wobei das Szenario gänzlich anders wäre, hätte Omuamua auch eine Sonnenmasse, oder nur ne halbe....

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Und nun meine Antwort dazu:

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RogerHouston schrieb:Letztere fliegen nicht aneinander vorbei, sondern kollidieren tatsächlich, was zu einer Abbremsung führt

Naja. Auch Gaswolken bestehen zum größten Teil aus Leerraum.

perttivalkonen schrieb am 24.03.2019:Galaktische Molekülwolken haben eine Dichte von einem Teilchen auf 1000 bis 100.000 cm³

Das mußt Du Dir ungefähr so vorstellen. Ein Wassermolekül hat einen Durchmesser von 2 x 10^-9 cm. Auf einen Zentimeter Länge passen also zwei Milliarden Wassermoleküle nebeneinander. 1000 cm³ sind ein Würfel von 10cm Kantenlänge, 100.000 cm³ ein Würfel mit gut 46,4 cm Kantenlänge. Alle 20 bis 928 Milliarden Wasserstoff-Durchmesser mal ein Molekül. Ne Menge Zwischenraum, das! Da sind die Planeten im Sonnensystem dichter gepackt, die lassen weniger Zwischenraum.

JoschiX schrieb:Wobei das Szenario gänzlich anders wäre, hätte Omuamua auch eine Sonnenmasse, oder nur ne halbe....

Nein, das macht keinen Unterschied. Ist wie mit dem Freien Fall von Metallklumpen und Vogelfeder im luftleeren Raum (etwa aufm Mond).

continuum schrieb:[...] lasst es hier wenn möglich sein. Danke.

OK.

perttivalkonen schrieb:Dennoch flog Oumuamua nicht nur hin zur Sonne, sondern fliegt nun schon seit ner Weile wieder weg, ohne erneut zu ihr hin zu "pendeln"

Kommt auf den genauen Kurs und die Geschwindigkeit eines Körpers an. Von Fly-by über Swing-by bis hin zu einer direkten Kollision (sehr unwahrscheinlich) kann da alles passieren. Im Fall von Oumuamua wurde es halt ein Vorbeiflug.

Zur eigentlichen Frage:

Die Sterne von Andromeda und der Milchstraße haben unterschiedliche Relativgesschwindigkeiten und auch der Kurs, auf dem sie sich aufeinander zu bewegen, ist immer etwas anders. Auch hier kommt es zu Vorbeiflügen, dem Einschwenken in Orbits und (sehr selten) zu direkten Kollisionen. Ein und derselbe Körper kann hintereinander von mehreren solcher Ereignisse betroffen sein, da er im Zuge der Kollision an vielen unterschiedlichen Körpern vorbeifliegt. Das ist am Ende ziemlich chaotisch, was da passiert.

Damit die Gaswolken sich vereinigen, müssen die Moleküle sich nicht direkt treffen. Auch hier kommt es zu Vorbeiflügen etc. Die Gaswolken haben allerdings unterschiedliche Geschwindigkeiten und die Temperatur steigt dadurch, wenn sie sich durchdringen, da die kinetische Energie sich in Summe erhöht. Sie beginnen zu leuchten, und die elektromagnetische Strahlung verändert die Dynamik dann noch einmal. Dabei entstehen auch neue Sterne, die wiederum Teile der Gaswolke gravitativ an sich binden. Auch ein sehr chaotischer Prozess...

D.h. die Struktur beider Galaxien verändert sich erheblich, sie werden einander nicht unverändert durchqueren. Und davon werden beide betroffen sein, da beide ziemlich groß sind. Es kann dabei natürlich zu einer Vereinigung kommen, selten komplett, häufig bleiben Reste übrig, die teilweise wiederum Zwerggalxien bilden und ggf. dann auch wieder in Orbits um die neue (oder eine der beiden alten) Galaxie(n) einschwenken.

Da Andromeda und die Milchstraße gravitativ gebunden sind, können sie sich mehrfach treffen. Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich irgendwann vereinigen. Manchmal kommt es zu x Durchflügen zweier Galaxien, und irgendwann passiert es dann halt doch noch.

Arrakai schrieb:Kommt auf den genauen Kurs und die Geschwindigkeit eines Körpers an. Von Fly-by über Swing-by bis hin zu einer direkten Kollision (sehr unwahrscheinlich) kann da alles passieren. Im Fall von Oumuamua wurde es halt ein Vorbeiflug.

Nicht wirklich. Klar verändert das da die Art des Rendezvous sowie die Richtung des Fortflugs. Aber solange es (wie Du sagst unwahrscheinlich -> selten) nicht zur Kollision kommt, kommt es allein darauf an, ob die Fluchtgeschwindigkeit erreicht / überschritten oder verpaßt wird. Nur das entscheidet über Verschmelzung oder Verlassen. Klar kann die eine oder andere oberhalb gelegene Geschwindigkeit durch ein Fly-by-Manöver ausgebremst werden auf unter Fluchtgeschwindigkeit. Doch wird auch dies ein eher seltener Fall sein, da a) der natürliche Fly-by eher selten sein wird, b) die Chance auf Verlangsamung bei 50/50 liegt, c) nicht jede Ausbremsung ausreichen wird.

Beim Rendezvous von Milchstraße und Andromedagalaxie wird, soweit ich es mitbekommen habe, aber von einer Verschmelzung der beiden Galaxien ausgegangen. Nicht von einem Verlust je eines kleinen Teils einer Galaxie an die je andere Galaxie sowie von einem Verlust eines weiteren kleinen Teils der beiden aneinander vorbei (/durcheinander hindurch) fliegenden Galaxien an die Region ihres Rendezvous. (Bildlich gesprochen, Zwei Motorradfahrer ohne Helm mit stabiler Dauerwellenpracht fahren aneinander vorbei. Die Haare verhakeln sich, und am Ende fahren die beiden weiter, mit wilder, ungekämmter Mähne, mit nach hinten wallendem langem Haar. Und am Rendezvous-Ort und Umgebung wehen noch einige lose Locken rum.) Ein Verschmelzen des Großteils beider Galaxien dagegen läßt sich mitnichten mit Kollision, Fly-by, Swing-by erklären. Doch womit dann?

Arrakai schrieb:Damit die Gaswolken sich vereinigen, müssen die Moleküle sich nicht direkt treffen. Auch hier kommt es zu Vorbeiflügen etc. Die Gaswolken haben allerdings unterschiedliche Geschwindigkeiten und die Temperatur steigt dadurch, wenn sie sich durchdringen, da die kinetische Energie sich in Summe erhöht. Sie beginnen zu leuchten, und die elektromagnetische Strahlung verändert die Dynamik dann noch einmal. Dabei entstehen auch neue Sterne, die wiederum Teile der Gaswolke gravitativ an sich binden. Auch ein sehr chaotischer Prozess...

Das passiert auch heute in Milchstraße & co, passierte auch früher, häufiger sogar. Dennoch reichen diese Prozesse ja nicht aus, die Bahnen der Sterne (ums Galaktische Zentrum) in der Umgebung nennenswert zu beeinflussen. Sonst könnte die Milchstraße nicht "gekämmt aussehen", nicht ihre Spiralarmstruktur aufbauen und beibehalten. Das Chaos beim /nach dem Rendezvous rührt davon her, daß hier nicht einzelne Körper / Wolken relativ zueinander verschieden fliegen und dann zu den Effekten bei Festkörper-Rendezvous (Flyby etc) wie bei Wolkenmix (Erhitzung etc) führen. Sondern hier treffen zwei "Ansammlungen" geradezu "konzertiert" aufeinander. Da fliegt nicht eine Mehrzahl von Objekten aus allen Richtungen in allen Richtungen an einem vorbei und zerren einen mehr oder weniger gleichförmig in alle Richtungen, sodaß ich Stern relaiv stabil weiterwursteln kann. Nee, da zieht mich plötzlich ein Haufen von denen gleichermaßen in eine Richtung aus meiner Eigenrichtung weg. Klar mischt mich das auf. Das, aber nicht der Einzeleffekt eines beginnenden Sternenkindergartens um die Ecke, egal, ob meine Nachbarwolke dank der Nova neulich loslegt, oder weil da grad ne Gaswolke aus ner anderen Galaxie reinschaut.

Arrakai schrieb:Da Andromeda und die Milchstraße gravitativ gebunden sind

Meine Frage zielt gerade auf das "Da". Die Relativgeschwindigkeit der beiden Galaxien zueinander (bzw. der einzelnen Körper der jeweiligen Galaxie) liegt nun mal deutlich oberhalb der jeweiligen Fluchtgeschwindigkeit. Wie es auch bei Oumuamua der Fall ist, weswegen Oumuamua und Sonne eben gerade nicht gravitativ gebunden sind. Sämtliche bisher genannten Mechanismen werden dazu führen, daß einzelne Objekte beider Galaxien im Verlaufe des Rendezvous unter die Fluchtgeschwindigkeit fallen werden. Doch wird dies wohl eher im einstelligen Prozentbereich, wenn nicht gar unter einem Prozent liegen (wie ich oben andeutete, und wie Du in Sachen Kollision selber sagst).

Was aber soll dazu führen, daß das Gros beider Galaxien, nicht nur ein kleiner Bruchteil, unter die Fluchtgeschwindigkeit gedrückt wird? Warum fliegen die beiden Galaxien nicht nur durcheinander hindurch und dann wieder weg, durcheinander gebracht und mit ein bissel weniger Staub und Sternen, welche am Rendezvous-Ort verbleiben. Warum sollen beide Galaxien hauptsächlich verschmelzen, wohingegen nur ein paar geringfügige Reste weiterfliegen? Dazu brauchts andere Erklärungen als Kollision, Fly-by, Kräfte einer frisch konzentrierten Sternenentstehungswolke... Soweit ich es erkennen kann.

OK, man könnte noch auf die Lokale Gruppe verweisen. Quasi: Nur Galaxis und Andromeda, dann würden die einfach durch einander und wieder weg von einander. Aber die anderen Galaxien unseres Galaxienhaufens verhindern das Wegfliegen, sodaß die sich irgendwann wieder kreuzen. Und je öfter, desto langsamer, schließlich Verschmelzung. Aber nee, kann man nicht. Denn 95% der Gesamtmasse der Lokalen Gruppe stecken in den genannten beiden Galaxien. Die restlichen 5% reißen den Karren nicht herum. Wie gesagt, die Fluchtgeschwindigkeit wird um das mehr als Dreifache übertroffen.

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[*ne Weile weg gewesen*]

OK, mittlerweile vermute ich zu wissen, woran es hakt. An zwei Sachen.

Solange beide Galaxien sich aufeinander zu bewegen wirken die gravitativen Kräfte beider Galaxien
a) auf die je andere Galaxie,
b) auf die Einzelobjekte dieser je anderen Galaxie,
c) auf die eigenen Einzelobjekte
jeweils separat. Doch sobald die beiden Galaxien "ineinander stecken", wirken die beiden vormals einzelnen Galaxien gravitativ gemeinsam, für die im Randbereich befindlichen Einzelobjekte in doppelter Stärke aus ein und der selben Richtung. Der Wert der Fluchtgeschwindigkeit für die Randobjekte fällt deutlich höher aus.

Allerdings vermute ich ganz stark, daß das noch immer nicht ausreicht, auch nur die Hälfte beider Galaxien gravitativ zu binden. Jedoch beziehe ich mich ja auf eine Studie, welche aus ner beobachteten / ermittelten Bahngeschwindigkeit heraus die Gesamtmasse der Andromedagalaxie auf 800 Milliarden Sonnenmassen (incl. Dunkle Materie) bestimmt hat. Zuvor ging man dagegen von bis 2,5 Billionen Sonnenmassen aus. Das ergäbe eine deutlich höhere Fluchtgeschwindigkeit für die Milchstraße. Zwar reicht auch dies noch nicht aus, die Fluchtgeschwindigkeit wäre noch immer unterhalb der Radialgeschwindigkeit. Aaaber: beide Sachen zusammen betrachtet sollten dann, unterstützt von sämtlichen anderen hier erwähnten Ausbrems-Mechanismen, zu einem Swing-by und endgültigem Verschmelzen führen.

Auch jetzt noch wird z.B. in der Wikipedia von einer Obergrenze der Andromeda-Masse von 2,5 Billionen Sonnen ausgegangen. Hat man die Studie bislang verschlafen? Oder gab es in der Fachwelt ne Diskussion zu dieser Studie, und man fand irgendwelche Fehler in der Rechnung, zumindest Unsicherheiten, sodaß die 800 Milliarden Sonnenmassen (erst mal) wieder vom Tisch sind?

@perttivalkonen
Könnte es dann auch sein, das unser Sonnensystem oder ein anderes Sternensystem, plötzlich sich der Andromeda Galaxie anschliesst und dann in der anderen Galaxie weiter gedeiht?

Und die anderen Splitter Galaxien, die ev. entstehen, könnten die nicht auch dann in unserem Fokus bleiben und in der Expansion in unserer nähe sich ausbreiten?

continuum schrieb:Könnte es dann auch sein, das unser Sonnensystem oder ein anderes Sternensystem, plötzlich sich der Andromeda Galaxie anschliesst und dann in der anderen Galaxie weiter gedeiht?

Grundsätzlich ist solch ein Galaxienwechsel bei dieser Art Rendezvous möglich. Dazu muß jedoch die Relativgeschwindigkeit des Sterns gegenüber der anderen Galaxie unter die Fluchtgeschwindigkeit gesenkt werden. Etwa durch ein Fly-by-Manöver. Je größer die Relativgeschwindigkeit gegenüber der Fluchtgeschwindigkeit ist, desto gravierender muß das Fly-By-Manöver ausfallen. Das aber hat Konsequenzen für die Trabanten des Sterns. Die werden ja ebenfalls der gravitativen Ablenkung und Ausbremsung ausgesetzt, befinden sich aber in einer anderen Entfernung zum Attraktor (also dem Stern o.ä., um welchen das Fly-by-Manöver stattfindet). Deren Abänderung kann also stärker oder schwächer ausfallen als bei deren Zentralgestirn. Was bedeutet, daß die Planeten anschließend auf einem veränderten Orbit um ihren Stern kreisen - wenn nicht gar gänzlich ihren Stern verlassen. Sollte so ein Planet Leben beherbergen, stellt sich die Frage, ob dies die Orbitveränderung überlebt. Würde unsere Erde auf die Merkurbahn umgesetzt oder zwischen Jupiter und Saturn angesiedelt, wär unser Blauer Planet ziemlich schnell ne Gluthölle oder ne Eiswüste, aber keine Heimat mehr für Homo sapiens (oder auch nur für vielzelliges Leben, falls für überhaupt noch was)

continuum schrieb:Und die anderen Splitter Galaxien, die ev. entstehen, könnten die nicht auch dann in unserem Fokus bleiben und in der Expansion in unserer nähe sich ausbreiten?

Hab den Satz nicht verstanden. Was meinst Du mit Fokus und Expansion?

perttivalkonen schrieb:continuum schrieb:
Und die anderen Splitter Galaxien, die ev. entstehen, könnten die nicht auch dann in unserem Fokus bleiben und in der Expansion in unserer nähe sich ausbreiten?
Hab den Satz nicht verstanden. Was meinst Du mit Fokus und Expansion?

Das Universum expandiert ja.
Und man sagt, es gibt so Lokale Galaxien Haufen die sich im gleichen Quadrat miteinander bleiben und dort expandieren. Ist schon klar, das die Entfernung auch mit denen zunimmt, aber wenn der Drall der einen Galaxie zu uns ist und die Expansion von uns weg ist, dann könnte es sich ja aufheben und beide oder alle 4 Galaxien bleiben als "Quadrant" beieinander.
Hoffe es ist jetzt verständlicher oder zumindest ein wenig.

perttivalkonen schrieb:Was bedeutet, daß die Planeten anschließend auf einem veränderten Orbit um ihren Stern kreisen - wenn nicht gar gänzlich ihren Stern verlassen. Sollte so ein Planet Leben beherbergen, stellt sich die Frage, ob dies die Orbitveränderung überlebt. Würde unsere Erde auf die Merkurbahn umgesetzt oder zwischen Jupiter und Saturn angesiedelt, wär unser Blauer Planet ziemlich schnell ne Gluthölle oder ne Eiswüste, aber keine Heimat mehr für Homo sapiens (oder auch nur für vielzelliges Leben, falls für überhaupt noch was)

Hey sehr interessant.
Das bedeutet ja im Umkehrschluss, das in anderen Sternensysteme, wo die Konstellation von Sonne Planet schlecht gestanden hat, dies in dieser Zeit, in die korrekte Bahn werfen kann, auch das mal ein Sternensystem mehrere Planeten in der habitablen Zone hätte, wäre interessant ob es auf allen dann Leben geben könnte. Und wie wäre das dann? Interessant wäre, sobald diese Technisch von einander aufmerksam gemacht werden, wie dann die Beschleunigung ihrer Technik vorwärts geht.

Nicht so wie bei uns, wo jetzt die Artemis nochmal um ein Jahr verschoben wird für die Mondlandung. Und die Leute meinen, wenn die erst 2027 oder 2028 auf dem Mond landen, das wir im Jahr 2030 bereit sind auf dem Mars zu landen. Aber anderes Thema.

continuum schrieb:Das Universum expandiert ja.
Und man sagt, es gibt so Lokale Galaxien Haufen die sich im gleichen Quadrat miteinander bleiben und dort expandieren.

Die Gravitation wirkt der Expansion entgegen.

continuum schrieb:Ist schon klar, das die Entfernung auch mit denen zunimmt...

In der Lokalen Gruppe is die Entfernung der Galaxien noch so gering, dass die Gravitation gewinnt. Das is ja auch der Grund, warum Andromeda und Milchstraße sich aufeinander zubewegen.

kuno

kuno7 schrieb:In der Lokalen Gruppe is die Entfernung der Galaxien noch so gering, dass die Gravitation gewinnt. Das is ja auch der Grund, warum Andromeda und Milchstraße sich aufeinander zubewegen.

Ok, vielen Dank.

Aber dann kommt daraus die zweite frage.
Wenn sich zwei Galaxien aufeinander zubewegen, bedeutet das, dass ihre Geschwindigkeit so gross ist, dass sie sich wahrscheinlich wieder voneinander entfernen und die Anziehungskraft gegenüber der Geschwindigkeit verliert?

Werden sie sich also für immer entfernen, oder gibt es andere Kräfte, die im Universum wirken? Denn wenn etwas im Universum einmal angetrieben wird und keine Gegenkraft es einfängt, war es das. Zumindest aus meiner Sicht. Oder nimmt die Fortbewegungskraft im Weltraum auch ab? Und wenn ja, wodurch?

continuum schrieb:Hoffe es ist jetzt verständlicher oder zumindest ein wenig.

Nicht so recht. Aber egal. Zumeist gehts bei solchen Überlegungen darum, ob die Expansion nicht irgendwann alle Galaxien voneinander wegbringt. Und nochmals später dann, ob die Expansion sogar die Galaxien selbst auseinandertreibt, und irgendwann sähen wir am Nachthimmel nicht einen einzigen Stern mehr... und noch sehr viel später zerreißt die Expansion sogar den Zusammenhalt von Atomkern und Atomhülle. Big Rip eben.

Nach den bisherigen Erkenntnissen, Beobachungen und Modellen aber läuft die beschleunige Expansion nicht auf eine unendlich hohe Expansionsrate hinaus, sondern auf eine endliche, auf einen konstanten Wert, der ungefähr in der selben Größenordnung der heutigen Hubble-Konstante liegt.

Na und was das betrifft, so expandiert das Universum gegenwärtig um ca. 68...74 km/s je 3,26 Millionen Lichtjahre.

Galaxis und Andromeda sind voneinander 2,5 Millionen ly entfernt, da vergrößert sich der Raum pro Sekunde also um weniger als besagte 68...74 Kilometer. Zazsächlich nähern wir uns an Andromeda (oder die sich an uns) pro Sekunde um ca. 300 km/s. Will heißen, unsere Relativbewegung zueinander innerhalb der Lokalen Gruppe ist deutlich größer als die Distanzzunahme durch die Expansion.

In "sooo kleinen" Raumbereichen unseres Universums dominieren weiterhin Gravitation und Eigenbewegung, praktisch nur diese entscheiden, ob Materieansammlungen beieinander bleiben, sich endgültig voneinander entfernen oder zusammenstürzen.

Beim Rendezvous von Galaxis und Andromedanebel wird es sicher dazu kommen, daß einzelne Objekte, womöglich ganze Objektgruppen, so dermaßen aus der Bahn geschleudert und dabei beschleunigt werden, daß diese die beiden Galaxien, ja die ganze Lokale Gruppe endgültig verlassen.

continuum schrieb:Hey sehr interessant.

Ja klar. Bei ner Galaxien"kollision" wird eine nicht bekannte Zahl belebter Welten sterilisiert, aber dafür erhält eine ebenfalls nicht bekannte Zahl bisher steriler Welten die Chance, vielleicht mal Leben hervorbringen zu können. Wenn die anderen (z.T. nicht bekannten) übrigen Lebensbedingungen neben "Habitabel" dann ebenfalls erfüllt sind. Für die Milchstraße und die Andromedagalaxie freilich passiert dieses "neu gemischt" erst in ein paar Milliarden Jahren. Heutigen Planetensystemen kann das egal sein; denn zu der Zeit wird sich die Lebenszeit ihres Sterns eh bald verabschieden, wenn nicht bereits vorüber sein. Und in jeder Galaxie nimmt die Sternenentstehungsrate mit dem Galaxiealter immer mehr ab, sodaß da in ferner Zukunft deutlich weniger "Nietenplaneten mit langer Lebensdauer" ne zweite Chance bekommen könnten.

Wichtiger ist, daß bei so ner Galaxienkollision eine Phase intensiver Sternenneuentstehung losgetreten wird, es also neue Planetensysteme entstehen, die dann ihre (erste) Chance bekommen. Deren Orbit wird aber neu festgelegt, nicht zweitverteilt. OK, diese Phase hält dann aber auch nicht so arg lange an. Aber immerhin.

Auch hier in unserer "Galaxie im Ruhezustand" kann ein Sternentransit odgl. dazu führen, daß Planeten aus ihrer bisherigen Umlaufbahn gerissen und einen neuen Orbit erhalten (manche werden aber auch ins All hinausgeschossen oder in den Stern hinein). Das Blöde daran ist: Dort, wo das häufiger passiert, da kann das ständig passieren, nicht nur einmal: im Bulge mit seiner hohen Sternendichte. Hier "draußen", im mittleren und äußeren Spiralarmbereich dagegen passiert das - zu unserem Glück! - so selten, daß es mehrheitlich überhaupt nicht passiert.

Nur in der Frühzeit, quasi, während sich so ein Stern-Planetensystem gerade aufbaut und ordnet und "säubert", in dieser Zeit scheint ein veränderter Orbit unter den Planeten häufiger zu sein, wenn nicht gar die Regel. Aber da isses ja noch nicht so weit, daß überhaupt schon Leben entstehen könnte (Gluthölle und so).

Rechne lieber damit, daß ein Durchmischen planetarer Orbits Leben im Universum eher minimiert als maximiert.

continuum schrieb:Wenn sich zwei Galaxien aufeinander zubewegen, bedeutet das, dass ihre Geschwindigkeit so gross ist, dass sie sich wahrscheinlich wieder voneinander entfernen und die Anziehungskraft gegenüber der Geschwindigkeit verliert?

Hatte ich doch längst erklärt. Kommt auf das Verhältnis Relativgeschwindigkeit und Fluchtgeschwindigkeit an.

continuum schrieb:Werden sie sich also für immer entfernen, oder gibt es andere Kräfte, die im Universum wirken? Denn wenn etwas im Universum einmal angetrieben wird und keine Gegenkraft es einfängt, war es das.

Wenn eine Galaxie ihre Lokale Gruppe endgültig verläßt, dann muß ihre Fortbewegungsgeschwindigkeit größer ausfallen als die aus der Masse der (restlichen) Lokalen Gruppe berechenbare Fluchtgeschwindigkeit. Zurückkehren kann diese Galaxie dann nur, wenn sie irgendwann woanders auf ne riesige (massereiche) Galaxie oder Galaxienansammlung (dortige lokale Gruppe) trifft, durch deren Gravitation abgelenkt wird, um diese Massenansammlung herum fliegt und auf der anderen Seite wieder in Richtung "Heimat" fliegt (Fly-by eben).

Na jedenfalls ist unsere Lokale Gruppe Teil des Galaxienhaufens (oder -clusters) Virgo, und dieser ist Teil des Superclusters Laniakea. Wenn also ein Stern, ein kleiner Sternenhaufen oder eine große Galaxie unsere Lokale Gruppe verläßt, fliegt die nicht in eine endlose Leere, sondern in Richtung anderer Galaxien, wird zumindest für ein paar Milliarden Jahre lang zu jener Gruppe gehören. Kann freilich auch erst mal etliche Milliarden Jahre dauern, bis die dort ankommen. Aber den Sternen, Sternhaufen, Galaxien isses ja egal, wie lang die bis da hin brauchen.

continuum schrieb:Wenn sich zwei Galaxien aufeinander zubewegen, bedeutet das, dass ihre Geschwindigkeit so gross ist, dass sie sich wahrscheinlich wieder voneinander entfernen und die Anziehungskraft gegenüber der Geschwindigkeit verliert?

Das is wohl unsicher, nach derzeitiger Erkenntnis. Bislang ging man immer von einer Verschmelzung aus, die dann etwa so aussehen könnte:

Milky Way's Head On Collision

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kuno

perttivalkonen schrieb am 04.12.2024:Auch Gaswolken bestehen zum größten Teil aus Leerraum.

Das ist natürlich richtig, aber Gaswolken halten neben den gravitativen Effekten eben auch durch elektromagnetische Mechanismen zusammen.
Durch Schockwellen und Druckunterschiede können diese verdichtet und verwirbelt werden werden (was bei Supernovae-Ereignissen ja auch zu einer Verdichtung von Gaswolken und zu Sternenentstehung führen kann).

Wenn zwei Gaswolken sich also durchdringen, können solche Mechanismen auch einen bremsenden Effekt haben.

RogerHouston schrieb:Wenn zwei Gaswolken sich also durchdringen, können solche Mechanismen auch einen bremsenden Effekt haben.

Hab ich auch nicht bestritten. Nur die Größe dieses Effektes für das Ausbremsen einer ganzen Galaxie von 300 km/s auf unter 70 km/s.

Das ist eine super tolle Animation.
@kubo7 Danke für die Einstellung.

Als ich mir die Animation gerade noch einmal angeschaut habe, habe ich mich gefragt, wie sich die beiden schwarzen Löcher zueinander verhalten, wenn Milchstraße und Andromedagalaxie am Ende miteinander verschmelzen. Die Andromeda Galaxie besitzt ein massereiches Schwarzes Loch von 140 Millionen Sonnenmassen. Dagegen ist das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße mit nur ca. vier Millionen Sonnenmassen relativ klein.
Kann es sein, dass die Anziehungskraft des Schwarzen Lochs von der Andromedagalaxie so stark ist, dass das schwarze Loch der Milchstraße dem nicht entkommen kann? Ich habe da so meine Zweifel. Ich kann mir einfach nicht vorstellen, dass diese Schwergewichte miteinander verschmelzen und ein mega-supermassereiches Schwarzes Loch bilden.

Aber vielleicht kann es mir jemand erklären.

@Tamira
Oh ja, eine sehr gute Frage.

Das würde mich auch interessieren, gab es schon mal was vergleichbares, das zwei Schwarze Löcher zusammenstiessen, von dem wir Wissen und Daten haben? Oder wie knallt es da? :)

continuum schrieb:Das würde mich auch interessieren, gab es schon mal was vergleichbares, das zwei Schwarze Löcher zusammenstiessen, von dem wir Wissen und Daten haben? Oder wie knallt es da? :)

Meteger von Schwarzen Löchern wurden mittlerweile einige gemessen. Und auch supermassive Schwarze Löcher können sich vereinigen. Siehe z.B. hier, da wurden zwei gefunden, die gerade kollidiert:

https://www.scientificamerican.com/article/colliding-supermassive-black-holes-discovered-in-nearby-galaxy/

Allerdings:

Much remains unknown about the mechanics of merging monstrous black holes, especially during later stages, when the black holes approach each other so closely that they cannot be clearly distinguished.

Quelle: s.o.

@Arrakai
Hoch interessant. Danke für den Hinweis :-)