Кратко — сравнение свойств и прогноз слияния.
Структурные свойства
- Массы (темная + видимая): Млечный Путь $M_{\mathrm{MW}}\sim (0.8-1.6)\times 10^{12}{M}_{\odot }$, Андромеда (M31) $M_{M31}\sim (1.2-2.5)\times 10^{12}{M}_{\odot }$. Совокупно порядка $(2-4)\times 10^{12}{M}_{\odot }$.
- Звёздная масса: МW $M_{\ast }\sim 6\times 10^{10}{M}_{\odot }$, M31 $\sim 1\times 10^{11}{M}_{\odot }$.
- Газ: холодный газ (HI+H2) MW $\sim (5-8)\times 10^9{M}_{\odot }$, M31 $\sim 4\times 10^9{M}_{\odot }$. Оба относительно «газ‑бедны» по сравнению с газовыми спиралями на высоких z.
- Морфология: обе — дисковые галактики с центральными балджами и обширными гало (старые звёзды, тёмная материя); M31 имеет более крупный балдж/псевдобалдж и заметные оболочки/струи остатков мелких слияний.
Кинематические свойства
- Плоская скорость вращения: MW $v_{\mathrm{rot}}\sim 230\mathrm{km}{\mathrm{s}}^{-1}$, M31 $v_{\mathrm{rot}}\sim 250\mathrm{km}{\mathrm{s}}^{-1}$.
- Дисперсия в балдже/хало: порядка $\sigma \sim 100-200\mathrm{km}{\mathrm{s}}^{-1}$.
- Относительное движение M31 относительно MW: радиальная составляющая приближения $\sim 110\mathrm{km}{\mathrm{s}}^{-1}$, поперечная компонента малa $(<34\mathrm{km}{\mathrm{s}}^{-1})$ — поэтому ожидается прямое взаимодействие и слияние.
- Текущее расстояние: $\sim 780\mathrm{kpc}$.
Время и общий сценарий слияния (современные модели)
- Первый проход/столкновение через $\sim 4\mathrm{Gyr}$, окончательное слияние через $\sim 6\mathrm{Gyr}$.
- Ремна́нт: крупная эллиптическая/лаваменто‑лантокулярная галактика с разогретыми орбитами звёзд (траектории становятся более случайными, не плоское вращение).
Последствия для распределения газа и звездообразования
- Тидальные потоки: значительная часть внешнего газа и слабосвязанных звёзд уйдёт в длинные хвосты и обломки — формирование струй и оболочек.
- Централизация газа: приливные силы и потери углового момента направят часть холодного газа в центральные области, что вызовет концентрированное звездообразование (ядерный поток).
- Интенсивность вспышки звездообразования: поскольку обе галактики относительно газ‑бедны, ожидаемый пик SFR будет умеренным по сравнению с громкими высокозвёздными мержерами — кратковременное усиление до десятков $M_{\odot }\mathrm{y}{\mathrm{r}}^{-1}$ возможно, но суммарно образуется небольшая доля от общей звёздной массы (обычно несколько процентов от имеющегося газового резерва).
- Нагрев межгалактического/гало‑газа: большая часть газа в столкновении ударно и через шоки нагреется до температур $T\sim 10^6$–$10^7\mathrm{K}$ и перейдёт в горячую X‑ray корону; это ведёт к последующему снижению долговременного SFR (квасирование).
- Результат: короткая звёздная вспышка + последующее падение SFR, формирование массивного, динамически «горячего» ремнанта с меньшим количеством холодного газa.
Влияние на орбиты планет и солнечные системы
- Прямые столкновения звёзд крайне маловероятны: пространственная плотность звёзд в диске и межзвёздные расстояния делают вероятность непосредственного столкновения или близкого пролёта (на расстояние, нарушающее внутренние орбиты планет) для конкретной звезды практически нулевой.
- Возмущения через звёздные пролёты: только в сильно уплотнённых регионах (ядро, ядерная звёздная буря) частота близких проходов существенно возрастёт; для типичной звезды в диске вероятность близкого подхода (на $\lesssim 10^3$–$10^4\mathrm{AU}$, что может возбудить облако Оорта) остаётся очень низкой — большая часть систем ($\gtrsim 90\%$) останутся динамически стабильны в масштабах внутренних планетных орбит.
- Кометные/дальние пояса: удалённые облака комет (аналог Оорта) более уязвимы — усиление числа близких прохождений и глобальные возмущения галактического прилива могут увеличить поток комет во внутреннюю систему, повысив риск ударов, но это статистическое повышение, а не гарантированное событие.
- Воздействие выплеска энергии (сверхновые, AGN): локальные воздействия возможны для звёзд, оказавшихся близко к центру или к областям интенсивной звёздообразовательной активности; для типичной солнечной системы вероятность быть достаточно близко к суперновой или яркому AGN, чтобы критично повлиять на биосферу, остаётся малой.
- Солнечная судьба (пример для Солнца): моделирования показывают, что Солнце, скорее всего, останется связанным с ремнантом и будет иметь более нагруженную, возможно более эксцентричную/наклонённую орбиту; шанс полного выбрасывания из системы протяжённого локального гравитационного поля мала (небольшой процент по некоторым моделям), но точная вероятность зависит от конкретной траектории звезды в ходе столкновений.
Короткие выводы
- M31 и MW сопоставимы по массе; M31, вероятно, немного массивнее и имеет более крупный балдж.
- Слияние произойдёт через $\sim 4-6\mathrm{Gyr}$, образовав «эллипсоидный» ремна́нт: внешние звёзды будут оторваны в хвосты, газ частично уйдёт в центр и частично нагреется.
- Звездообразование усилится, но не будет глобального «звёздного взрыва» масштаба самых газонасыщенных мержеров — прогноз: кратковременное усиление SFR, затем квасирование.
- Для подавляющего большинства планетных систем внутренние орбиты останутся стабильны; повышенный риск ударов комет и локальных катастроф ожидаем только для систем, попавших в центральные плотные области ремнанта.
Если нужно — могу привести ссылки на ключевые наблюдения/симуляции (HST/GAIA оценки поперечной скорости M31, N‑body/SPH‑модели столкновений).