В течение продолжительного времени астрономы сталкивались с загадкой редкости спиральных галактик, включая Млечный Путь, — почему большую часть Вселенной составляют эллиптические галактики?
Недавнее исследование, проведённое с использованием компьютерных моделей, показало, что редкость спиральных галактик объясняется естественными взаимодействиями между галактиками внутри галактической плоскости, которые «разглаживают» потенциальные спиральные структуры и приводят к образованию эллиптических галактик.
Звёзды в спиральных галактиках, подобных Млечному Пути, обычно движутся по круговым орбитам вокруг центра своих галактик, но, когда две галактики сравнимой массы находятся близко друг к другу, их орбиты становятся нестабильными, а движение становится хаотичным. Это приводит к перераспределению и перемешиванию звёзд, что в конечном итоге приводит к исчезновению спиральных структур и формированию эллиптических галактик.
Взаимодействия крупных галактик имеют и другие последствия. Они не только нарушают орбиты звёзд, но могут и привести к интенсивному звездообразованию, что приводит к зарождению множества новых звёзд.
Чёрные дыры, находящиеся в центрах большинства крупных галактик, могут также активироваться при взаимодействиях галактик, что может замедлить скорость образования новых звёзд после слияния и сделать форму галактики более эллиптической.
Рост Млечного Пути происходит за счёт поглощения более мелких, карликовых галактик. Однако из-за их небольших размеров эти галактики не оказывают существенного влияния на форму нашей Галактики. Тем не менее ожидается, что предстоящее столкновение Млечного Пути с галактикой Андромеды через четыре миллиарда лет может окончательно повлиять на структуру нашей Галактики. Андромеда обладает сопоставимой или даже большей массой по сравнению с нашей галактикой.
Модели предсказывают, что в процессе эволюции и изменения формы, возможность возвращения эллиптической галактики к её исходной спиральной форме, вероятно, неосуществима. В спиральных галактиках с достаточными запасами газа возможно формирование новых звёзд, которые могут заполонять спиральные структуры. Однако эллиптические галактики обычно не обладают достаточным количеством газа для таких процессов.
На данный момент группа исследователей работает над улучшением компьютерных моделей для более точного соответствия наблюдаемым процессам. Это поможет улучшить наше понимание Вселенной и, возможно, выявить несоответствия или ошибки в текущей базе знаний.