Страница 399 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Как вы думаете, что чаще происходит — столкновения между звёздами или галактиками?

Решение

На первый взгляд может показаться, что столкновения между звёздами должны происходить чаще, так как звёзд во Вселенной несравнимо больше, чем галактик. Однако, на самом деле, столкновения и слияния галактик — гораздо более распространённое явление. Ключ к пониманию этого кроется в соотношении размеров объектов и расстояний между ними.

Рассмотрим столкновения звёзд. Звёзды, несмотря на свои гигантские размеры, разделены поистине астрономическими расстояниями. Например, расстояние от Солнца до ближайшей к нам звезды, Проксимы Центавра, составляет около 4,24 светового года. Если представить Солнце в виде апельсина, то ближайший такой же "апельсин" находился бы на расстоянии более 2000 километров. Из-за таких огромных пустых пространств между звёздами вероятность их прямого столкновения ничтожно мала, даже в самых плотных звёздных скоплениях.

Теперь рассмотрим столкновения галактик. Галактики — это огромные системы, состоящие из сотен миллиардов звёзд, газа, пыли и тёмной материи. Диаметр нашей галактики Млечный Путь составляет около 100 000 световых лет. Ближайшая к нам крупная галактика, Андромеда, находится на расстоянии примерно 2,5 миллиона световых лет.

Соотношение расстояния до соседней галактики и её диаметра составляет примерно $2 500 000 / 100 000 = 25$. То есть расстояние между галактиками всего в несколько десятков раз превышает их размеры. Если бы Млечный Путь был размером с тарелку, то галактика Андромеды была бы такой же тарелкой на расстоянии всего нескольких метров. Из-за такого относительно небольшого расстояния и огромной массы (а следовательно, и мощного гравитационного притяжения) галактики часто взаимодействуют, сталкиваются и сливаются друг с другом. Наблюдения с помощью телескопов подтверждают это: астрономы видят множество примеров взаимодействующих и сливающихся галактик. Например, наша собственная галактика Млечный Путь через примерно 4,5 миллиарда лет столкнётся с галактикой Андромеды.

Важно отметить, что при "столкновении" галактик отдельные звёзды в них практически никогда не сталкиваются друг с другом из-за тех же огромных расстояний между ними. Происходит гравитационное взаимодействие, которое искажает структуру галактик, вызывает бурные процессы звездообразования и в конечном итоге приводит к их слиянию в одну, более крупную галактику.

Ответ: Столкновения (взаимодействия и слияния) между галактиками происходят значительно чаще, чем прямые столкновения между звёздами.