หากกาแลคซีเคลื่อนห่างจากกันทำไมกาแล็คซี่ทางช้างเผือกและแอนโดรเมดาจึงมาหากัน?

Andromeda Galaxyอยู่ใกล้ทางช้างเผือกที่ประมาณ 684,000 ไมล์ / ชั่วโมงทำให้มันเป็นหนึ่งในไม่กี่คนblueshiftedกาแลคซี ดังนั้นแอนโดรเมดากาแลคซีและทางช้างเผือกจึงคาดว่าจะชนกันในเวลาประมาณ 3.75 หรือ 4.5 พันล้านปี

เหตุใดกาแลคซีบางแห่งจึงเคลื่อนห่างออกไปและทำไมกาแลคซีและแอนโดรเมด้าของเราจึงมาหากัน

นี่คือคำตอบของฉันสำหรับคำถามที่คล้ายกันโพสต์บนเว็บไซต์แลกเปลี่ยนกองฟิสิกส์

กฎของฮับเบิล (กฎหมายที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของเอกภพ) นำไปใช้กับการขยายตัวของอวกาศเองเช่นถ้าวัตถุสองวัตถุเคลื่อนที่ซึ่งกันและกันซึ่งไม่มีแรงระหว่างวัตถุทั้งสองถูกทิ้งไว้ตามลำพังระยะห่างระหว่างจะเพิ่มขึ้นตามเวลา กำลังขยายตัว นี่คือกฎของฮับเบิล

ในกรณีของกาแลคซีทางช้างเผือกและแอนโดรเมดา (และกาแลคซีทั้งหมดสำหรับเรื่องนั้น) มีแรงดึงดูดระหว่างกัน: แรงโน้มถ่วง แรงดึงดูดระหว่างกาแลคซีทางช้างเผือกและแอนโดรเมดาได้ก่อให้เกิดการเร่งความเร็วที่ทำให้กาแลคซีทั้งสองเคลื่อนที่ต่อกันเร็วกว่าช่องว่างระหว่างกาแลคซีที่กำลังขยายตัวตามกฎของฮับเบิล อย่างไรก็ตามกาแลคซีส่วนใหญ่อยู่ห่างจากทางช้างเผือกมากพอที่แรงดึงดูดระหว่างเรากับพวกมันน้อยเมื่อเทียบกับการขยายตัวของฮับเบิลและกฎของฮับเบิล

กล่าวโดยย่อกฎหมายของฮับเบิลมีผลบังคับใช้ทั่วทั้งจักรวาล แต่ระบบที่มีการแปลอาจมีแรงดึงดูดระหว่างแรงดึงดูดระหว่างพวกเขามากพอที่ผลกระทบความโน้มถ่วงจะครอบงำ

ยิ่งไกลออกไปยิ่งกาแลคซีเคลื่อนที่ออกไปจากเราเร็วขึ้น แต่นั่นเป็นเพียงการขยายตัวโดยรวมของจักรวาล ความเร็วในท้องถิ่นสามารถแตกต่างกันและจะถูกเพิ่มเข้าไปในการขยายตัวโดยรวม Andromeda Galaxy อยู่ใกล้กับทางช้างเผือกมากพอที่จะสามารถเอาชนะการขยายตัวของพื้นที่โดยรวมได้ Andromeda Galaxy และทางช้างเผือกดึงดูดซึ่งกันและกันด้วยแรงดึงดูด

กฎหมายของฮับเบิลใช้กับแอนโดรเมดากาแลคซี / ทางช้างเผือกคืนค่าการขยายพื้นที่น้อยกว่า 70 กิโลเมตรต่อวินาทีเนื่องจากค่าคงที่ของฮับเบิลอยู่ที่ประมาณ 70 km / s / Mpc และระยะทางประมาณ 2.5 ล้านปีแสงน้อยกว่า 1 Mpc = 3.26 ปีแสงดูที่Parsec ) ความเร็วนั้นช้ากว่าความเร็ว helio-radial ประมาณ -300 km / s (การขยายพื้นที่ถูกลบออกไปแล้ว) ของกาแลคซี Andromeda ซึ่งเป็นไปได้ที่จะเอาชนะได้