อ่าน 3 นาที
กระแสน้ำกาแล็กซี
กระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีคือแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นกับวัตถุต่างๆ ที่อยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของกาแล็กซีเช่นกาแล็กซีทางช้างเผือกประเด็นที่น่าสนใจเกี่ยวกับกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซี...
กระแสน้ำกาแล็กซี

กระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีคือแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นกับวัตถุต่างๆ ที่อยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของกาแล็กซีเช่นกาแล็กซีทางช้างเผือกประเด็นที่น่าสนใจเกี่ยวกับกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซี ได้แก่การชนกันของกาแล็กซีการแตกสลายของ กาแล็กซี แคระหรือกาแล็กซีบริวารและผลกระทบจากแรงดึงดูดของกาแล็กซีทางช้างเผือกต่อเมฆออร์ต ในระบบสุริยะ
ผลกระทบต่อกาแล็กซีภายนอก
การชนกันของกาแล็กซี

แรงดึงดูดระหว่างกาแล็กซีขึ้นอยู่กับความชันของสนามโน้มถ่วงมากกว่าความแรงของสนาม ดังนั้นผลกระทบจากแรงดึงดูดระหว่างกาแล็กซีจึงมักจำกัดอยู่เฉพาะบริเวณโดยรอบของกาแล็กซีเท่านั้น กาแล็กซีขนาดใหญ่สองแห่งที่กำลังชนกันหรือโคจรผ่านกันอย่างใกล้ชิดจะได้รับแรงดึงดูดระหว่างกาแล็กซีมหาศาล ซึ่งมักจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์แรงดึงดูดระหว่างกาแล็กซีที่น่าทึ่งที่สุด
กาแล็กซีสองดวงที่กำลังมีปฏิสัมพันธ์กันจะชนกันแบบตรงๆ ได้ยาก (หรือแทบจะไม่เกิดขึ้นเลย) และแรงไทดัลจะทำให้กาแล็กซีแต่ละดวงบิดเบี้ยวไปตามแกนที่ชี้เข้าหาและออกจากกาแล็กซีที่รบกวน เมื่อกาแล็กซีทั้งสองโคจรรอบกันในช่วงเวลาสั้นๆ บริเวณที่บิดเบี้ยวเหล่านี้ซึ่งถูกดึงออกจากส่วนหลักของแต่ละกาแล็กซี จะถูกเฉือนโดยการหมุนที่แตกต่างกัน ของกาแล็กซี และถูกเหวี่ยงออกไปในอวกาศระหว่างกาแล็กซีก่อตัวเป็นหางไทดัล หางดังกล่าวโดยทั่วไปจะโค้งมาก หากหางดูเหมือนตรง อาจเป็นเพราะมองจากด้านข้าง ดาวและแก๊สที่ประกอบเป็นหางจะถูกดึงมาจากจานกาแล็กซีที่บิดเบี้ยวได้ง่าย (หรือส่วนปลายอื่นๆ) ของกาแล็กซีหนึ่งหรือทั้งสองดวง มากกว่าจากศูนย์กลางกาแล็กซีที่ถูกผูกมัดด้วยแรงโน้มถ่วง[ 1 ]ตัวอย่างที่โดดเด่นมากสองตัวอย่างของการชนกันที่ทำให้เกิดหางไทดัล ได้แก่กาแล็กซีหนูและกาแล็กซีแอนเทนนา
เช่นเดียวกับที่ดวงจันทร์ทำให้เกิดน้ำขึ้นน้ำลงสองครั้งที่ด้านตรงข้ามของโลก น้ำขึ้นน้ำลงของกาแล็กซีก็ทำให้เกิดแขนสองข้างในกาแล็กซีคู่ของมัน ในขณะที่หางขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นหากกาแล็กซีที่ถูกรบกวนมีมวลเท่ากับหรือน้อยกว่ากาแล็กซีคู่ของมัน แต่ถ้ามันมีมวลมากกว่ากาแล็กซีที่รบกวนอย่างมีนัยสำคัญ แขนที่ตามหลังจะมีขนาดเล็กกว่า และแขนที่นำหน้า ซึ่งบางครั้งเรียกว่าสะพานจะเด่นชัดกว่า[ 1 ] โดยทั่วไปแล้ว สะพานน้ำขึ้นน้ำลงจะแยกแยะได้ยากกว่าหางน้ำขึ้นน้ำลง ในกรณีแรก สะพานอาจถูกดูดกลืนโดยกาแล็กซีที่ผ่านไปหรือกาแล็กซีที่รวมกัน ทำให้มองเห็นได้ในระยะเวลาที่สั้นกว่าหางขนาดใหญ่ทั่วไป ประการที่สอง หากกาแล็กซีหนึ่งในสองกาแล็กซีอยู่ในพื้นหน้า กาแล็กซีที่สอง — และสะพานระหว่างพวกมัน — อาจถูกบดบังบางส่วน ผลกระทบเหล่านี้รวมกันอาจทำให้ยากที่จะเห็นว่ากาแล็กซีหนึ่งสิ้นสุดที่ใดและอีกกาแล็กซีหนึ่งเริ่มต้นที่ใดวงน้ำขึ้นน้ำลงซึ่งหางเชื่อมต่อกับกาแล็กซีแม่ที่ปลายทั้งสองข้างนั้นหายากยิ่งกว่า[ 2 ]
ปฏิสัมพันธ์ของดาวเทียม

เนื่องจากผลกระทบจากกระแสน้ำขึ้นลงจะรุนแรงที่สุดในบริเวณใกล้เคียงกับกาแล็กซี กาแล็กซีบริวารจึงมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบเป็นพิเศษ แรงภายนอกดังกล่าวที่กระทำต่อกาแล็กซีบริวารสามารถสร้างการเคลื่อนที่ที่เป็นระเบียบภายใน ทำให้เกิดผลกระทบที่สังเกตได้ในวงกว้าง โครงสร้างภายในและการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีบริวารแคระอาจได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซี ทำให้เกิดการหมุน (เช่นเดียวกับกระแสน้ำขึ้นลงของมหาสมุทรของโลก) หรืออัตราส่วนมวล ต่อ ความสว่าง ที่ผิดปกติ [ 3 ]กาแล็กซีบริวารยังอาจได้รับผลกระทบจากการดึงออกจากกระแสน้ำขึ้นลง แบบเดียวกัน กับที่เกิดขึ้นในการชนกันของกาแล็กซี ซึ่งดาวและก๊าซจะถูกฉีกออกจากส่วนปลายของกาแล็กซี และอาจถูกดูดซับโดยกาแล็กซีคู่ของมัน กาแล็กซีแคระM32ซึ่งเป็นกาแล็กซีบริวารของแอนโดรเมดาอาจสูญเสียแขนกังวลไปเนื่องจากการถูกดึงออกไปโดยแรงโน้มถ่วง ในขณะที่อัตราการเกิดดาวฤกษ์สูงในแกนกลางที่เหลืออยู่อาจเป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงของกลุ่มเมฆโมเลกุล ที่เหลืออยู่ [ 4 ] (เนื่องจากแรงแรงโน้มถ่วงสามารถบีบและอัดกลุ่มเมฆก๊าซระหว่างดาวฤกษ์ภายในกาแล็กซีได้ จึงทำให้เกิด การก่อตัวของดาวฤกษ์จำนวนมากในดาวบริวารขนาดเล็ก)
กลไกการดึงออกนั้นเหมือนกับที่เกิดขึ้นระหว่างกาแล็กซีที่เทียบเคียงกันได้สองกาแล็กซี แม้ว่าสนามแรงโน้มถ่วงที่ค่อนข้างอ่อนจะทำให้มีเพียงดาวเทียมเท่านั้นที่ได้รับผลกระทบ ไม่ใช่กาแล็กซีเจ้าบ้าน หากดาวเทียมมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับกาแล็กซีเจ้าบ้าน หางเศษซากที่เกิดจากแรงดึงดูดมักจะสมมาตร และมีวงโคจรที่คล้ายคลึงกันมาก ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะติดตามเส้นทางของดาวเทียม[ 5 ]อย่างไรก็ตาม หากดาวเทียมมีขนาดใหญ่พอสมควร—โดยทั่วไปแล้วจะมีมวลมากกว่าหนึ่งในหมื่นของมวลของกาแล็กซีเจ้าบ้าน—แรงโน้มถ่วงของดาวเทียมเองอาจส่งผลกระทบต่อหาง ทำให้ความสมมาตรแตกสลายและเร่งความเร็วหางไปในทิศทางต่างๆ โครงสร้างที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับทั้งมวลและวงโคจรของดาวเทียม และมวลและโครงสร้างของรัศมีกาแล็กซี ที่คาดการณ์ไว้ รอบๆ กาแล็กซีเจ้าบ้าน และอาจเป็นวิธีการตรวจสอบศักยภาพ ของ สสารมืด ของกาแล็กซีเช่นทางช้างเผือก[ 6 ]
เมื่อโคจรรอบกาแล็กซีแม่หลายรอบ หรือหากวงโคจรผ่านใกล้เกินไป กาแล็กซีบริวารแคระอาจถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ในที่สุด ก่อให้เกิดกระแสน้ำขึ้นน้ำลงของดาวฤกษ์และก๊าซที่พันรอบวัตถุขนาดใหญ่ มีการเสนอแนะว่าจานก๊าซและดาวฤกษ์ที่แผ่ขยายออกไปรอบกาแล็กซีบางแห่ง เช่น แอนโดรเมดา อาจเป็นผลมาจากการทำลายอย่างสมบูรณ์จากกระแสน้ำขึ้นน้ำลง (และการรวมตัวกับกาแล็กซีแม่ในภายหลัง) ของกาแล็กซีบริวารแคระ[ 7 ]
ผลกระทบต่อวัตถุต่างๆ ภายในกาแล็กซี
ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงยังเกิดขึ้นภายในกาแล็กซีด้วย โดยที่ความชันของปรากฏการณ์นี้จะสูงที่สุด ซึ่งอาจส่งผลต่อการก่อตัวของดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์โดยทั่วไปแล้ว แรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์จะมีอิทธิพลเหนือกว่าภายในระบบของมันเอง โดยมีเพียงการเคลื่อนที่ผ่านของดาวฤกษ์ดวงอื่นเท่านั้นที่จะส่งผลกระทบต่อพลศาสตร์อย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ในบริเวณรอบนอกของระบบ แรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์จะอ่อนลง และน้ำขึ้นน้ำลงของกาแล็กซีอาจมีนัยสำคัญ ในระบบสุริยะเมฆออร์ต ตามทฤษฎี ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของ ดาวหางคาบยาวส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในบริเวณรอยต่อนี้

เมฆออร์ตเป็นเปลือกขนาดมหึมาที่ล้อมรอบระบบสุริยะ อาจมีรัศมีมากกว่าหนึ่งปีแสงด้วยระยะทางอันกว้างใหญ่เช่นนี้ ความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงของกาแล็กซีทางช้างเผือกจึงมีบทบาทที่เห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เนื่องจากความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงนี้ กระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีอาจทำให้เมฆออร์ตซึ่งปกติเป็นทรงกลมเสียรูปทรง โดยจะยืดเมฆออกไปในทิศทางของศูนย์กลางกาแล็กซีและบีบอัดมันไปตามแกนอีกสองแกน เช่นเดียวกับที่โลกขยายตัวเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์
แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์อ่อนพอที่ระยะทางดังกล่าว การรบกวนกาแล็กซีเล็กๆ เหล่านี้ก็เพียงพอที่จะทำให้ดาวเคราะห์ น้อยบางดวงหลุดออก จากวงโคจรที่อยู่ไกลออกไป ส่งพวกมันไปยังดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์โดยลดจุดใกล้ดวงอาทิตย์ ลงอย่าง มาก[ 8 ]วัตถุดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของหินและน้ำแข็ง จะกลายเป็นดาวหางเมื่อได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นในระบบสุริยะชั้นใน
มีการเสนอแนะว่ากระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีอาจมีส่วนช่วยในการก่อตัวของเมฆออร์ตด้วยการเพิ่มจุดใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดของดาวเคราะห์น้อยที่มีจุดไกลดวงอาทิตย์ ที่สุด [ 9 ]ซึ่งแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีมีความซับซ้อนมาก และขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของวัตถุแต่ละชิ้นภายในระบบดาวเคราะห์เป็นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม โดยรวมแล้ว ผลกระทบอาจมีนัยสำคัญมาก ดาวหางมากถึง 90% ที่กำเนิดจากเมฆออร์ตอาจเป็นผลมาจากกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซี[ 10 ]
ดูเพิ่มเติม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กระแสน้ำกาแล็กซี
กระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซีคือแรงดึงดูดที่เกิดขึ้นกับวัตถุต่างๆ ที่อยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงของกาแล็กซีเช่นกาแล็กซีทางช้างเผือกประเด็นที่น่าสนใจเกี่ยวกับกระแสน้ำขึ้นลงของกาแล็กซี...
การชนกันของกาแล็กซี
แรงดึงดูดระหว่างกาแล็กซีขึ้นอยู่กับความชันของสนามโน้มถ่วงมากกว่าความแรงของสนาม ดังนั้นผลกระทบจากแรงดึงดูดระหว่างกาแล็กซีจึงมักจำกัดอยู่เฉพาะบริเวณโดยรอบของกาแล็กซีเท่านั้น...
ปฏิสัมพันธ์ของดาวเทียม
เนื่องจากผลกระทบจากกระแสน้ำขึ้นลงจะรุนแรงที่สุดในบริเวณใกล้เคียงกับกาแล็กซี กาแล็กซีบริวารจึงมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบเป็นพิเศษ แรงภายนอกดังกล่าวที่กระทำต่อกาแล็กซีบริวารสามารถสร้างการเคลื่อนที่ที่เป็นระเบียบภายใน ทำให้เกิดผลกระทบที่สังเกตได้ในวงกว้าง...
ผลกระทบต่อวัตถุต่างๆ ภายในกาแล็กซี
ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงยังเกิดขึ้นภายในกาแล็กซีด้วย โดยที่ความชันของปรากฏการณ์นี้จะสูงที่สุด ซึ่งอาจส่งผลต่อการก่อตัวของ ดาวฤกษ์ และ ระบบดาวเคราะห์ โดยทั่วไปแล้ว แรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์จะมีอิทธิพลเหนือกว่าภายในระบบของมันเอง...