EN galakse Det er en konglomerering av astronomiske objekter og materie, som gass- og støvskyer, milliarder stjerner, tåker, planeter, asteroider, kometer, sorte hull og til og med mye mørk materie, alt strukturert takket være tyngdekraften.
Solsystemet vårt er en del av en stor spiralgalakse som heter Melkeveien. Dette navnet stammer fra gresk kan oversettes som "melkesti" på grunn av dets likhet med et svakt opplyst bånd som krysser himmelsfæren..
På klare sommernetter kan det observeres veldig godt mellom stjernebildene Skorpionen og Skytten, siden i den retningen er kjernen og hvor tettheten til stjerner er mye høyere..
Artikkelindeks
Den store greske tenkeren og matematikeren Democritus of Abdera (460-370 f.Kr.) var den første som antydet - i hans tid var det ingen teleskoper - at Melkeveien faktisk var sammensatt av tusenvis av stjerner så langt unna at man ikke kunne skille seg ut andre.
Det tok en stund før Galileo (1564-1642) var enig med ham, da han pekte på teleskopet og fant ut at det var flere stjerner på himmelen enn han kunne telle.
Det var den tyske filosofen Immanuel Kant (1724-1804) som spekulerte i at Melkeveien var sammensatt av tusenvis av andre solsystemer og at helheten hadde en elliptisk form og roterte rytmisk rundt et sentrum..
Videre foreslo han også at det eksisterte andre sett med stjerner og planeter som Melkeveien og kalte dem øyauniverser. Disse øyuniversene ville være synlige fra jorden som små, svake flekker av lys..
20 år senere, i 1774, dukket Messier-katalogen opp, en samling av 103 dype romobjekter som hittil er synlige og laget av den franske astronomen Charles Messier (1730-1817).
Blant disse var det noen kandidater til øyaunivers, som bare var kjent som tåker. M31-tåken var en av dem, idag kjent som den nærliggende galaksen Andromeda.
William Herschel (1738-1822) utvidet listen over dype romobjekter til 2500 og beskrev først formen på Melkeveien. Forskerne hadde imidlertid ennå ikke innsett at visse tåker som M31 selv var store konglomerater av stjerner som ligner på Melkeveien..
Et teleskop med tilstrekkelig oppløsning var nødvendig, og det kunne kjøpes i 1904 da det enorme teleskopet ved Mount Wilson Observatory i California ble bygget med et speil på 100 tommer. Først da ble størrelsen på universet tydelig fordi den allerede enorme Melkeveien bare er en galakse, blant utallige konglomerater av dem.
I 1924 klarte Edwin Hubble (1889-1953) å måle avstanden til en av disse spiralnebulaene og observere typestjernene cepheids i objekt M31, den mest bemerkelsesverdige spiralformede tåken, kalt Andromeda.
Cepheids er stjerner som periodisk endrer lysstyrken, og dette er proporsjonalt med perioden. De lyseste har lengre perioder.
Da hadde Harold Shapley (1885-1972) estimert størrelsen på Melkeveien, men den var så stor at han var overbevist om at Andromeda-tåken befant seg i det indre av Melkeveien..
Hubble bestemte imidlertid at avstanden til Andromeda Cepheids var mye større enn størrelsen på Melkeveien og derfor ikke kunne bli funnet innenfor den. Andromeda, som Melkeveien, var en galakse i seg selv, selv om den i lang tid fortsatte å bli kalt en "ekstragalaktisk tåke".
Galakser har en form, og som vi vil se senere, kan de klassifiseres etter dette kriteriet. De inneholder også masse og de er ikke statiske enheter i det hele tatt, siden de har bevegelse.
Det er gigantiske og veldig lyse galakser, som Melkeveien og Andromeda, og også galakser kalt "dverger", opptil tusen ganger mindre lyse. For å bli kjent med størrelser, er det nyttig å kjenne til noen måleenheter som brukes i astronomi. Først av alt har vi lysår.
Lysåret er en avstandsenhet som er lik avstanden som lyset beveger seg på ett år. Siden lysets hastighet er 300.000 km / s, multiplisert med antall sekunder på 365 dager, er resultatet omtrent 9 og en halv milliard kilometer..
For sammenligningsformål er avstanden fra solen til jorden 8,5 lysminutter, omtrent 150 millioner kilometer, noe som tilsvarer omtrent en AU eller en astronomisk enhet, nyttig i målinger i solsystemet. Den neste nærmeste stjernen til solen er Proxima Centauri på 4,2 lysår.
UA gir opphav til en annen mye brukt enhet: parsec eller parallaks av et buesekund. At et punkt er på avstand fra en parsek, betyr at parallaksen er lik 1 buesekund mellom jorden og solen. Følgende figur klargjør det:
Størrelsene på galakser er ekstremt varierte, fra så små at de knapt har tusen stjerner, til de gigantiske elliptiske galaksene som vi vil snakke om i detalj senere..
Dermed har vi vår Melkevei med en diameter på omtrent 100 000 lysår, en stor galakse, men ikke den største. NGC 6872 har en diameter på 520 000 lysår, omtrent 5 ganger diameteren på Melkeveien og er den hittil største spiralgalaksen..
Galaksene er ikke statiske. Generelt sett har stjerner og skyer av gass og støv rotasjonsbevegelser rundt sentrum, men ikke alle deler av en galakse roterer med samme hastighet. Stjernene i sentrum roterer raskere enn de ytre, i det som kalles differensialrotasjon.
Når det gjelder kjemisk sammensetning, er de vanligste elementene i universet hydrogen og helium. Inne i stjernene, som en kjernefusjonsreaktor, dannes de tyngste elementene vi kjenner gjennom det periodiske systemet.
Galaksens farge og lysstyrke endres over tid. Yngre galakser er blåere og lysere enn eldre.
Ellipseformede galakser har en tendens til rødt, med mange eldre stjerner, mens uregelmessige er de blåeste. I spiralformede galakser er blå konsentrert mot sentrum og rødt mot utkanten.
Når man observerer en galakse, kan man identifisere strukturer som følgende, som er til stede i Melkeveien, som er tatt som modell fordi den er best studert:
De to grunnleggende strukturene i galaksen vår er disken og glorie. Disken er i midtplanet definert av galaksen og inneholder en stor mengde interstellar gass som gir opphav til nye stjerner. Den inneholder også gamle stjerner og åpne klynger - en dårlig strukturert gruppe av stjerner-.
Det skal bemerkes at ikke alle galakser har samme stjernedannelse. Elliptiske galakser antas å ha en mye lavere hastighet, i motsetning til spiraler.
Solen befinner seg i den galaktiske skiven på Melkeveien, på symmetriplanet, og i likhet med alle stjernene i skiven kretser den rundt galaksen etter en bane omtrent sirkulær og vinkelrett på den galaktiske rotasjonsaksen. Det tar omtrent 250 millioner år å fullføre en bane.
Haloen dekker galaksen med et mindre tett kuleformet volum, siden det er en region med mye mindre støv og gass. Inneholder kulehoper, stjerner gruppert av tyngdekraftsvirkningen og mye eldre enn disken, individuelle stjerner og også den såkalte mørk materie.
Mørk materie er en type materie hvis natur er ukjent. Det skylder navnet sitt på at det ikke avgir elektromagnetisk stråling, og dets eksistens er blitt foreslått for å forklare det faktum at stjerner utenfor beveger seg raskere enn forventet..
Hastigheten som en stjerne beveger seg i forhold til sentrum av galaksen, avhenger av hvordan materien fordeles, siden det er tyngdekraften som skyldes at en stjerne forblir i bane. Raskere hastighet betyr at det er mer materie som ikke kan sees: mørk materie.
Bortsett fra skiven og glorie, er det i galaksen buen, den sentrale buen eller den galaktiske kjernen, der det er større tetthet av stjerner, og er derfor veldig lysende.
Formen er omtrent sfærisk - selv om Melkeveien er mer som en peanøtt - og i sentrum er kjernen, som består av et svart hull, et faktum som ser ut til å være vanlig i mange galakser, spesielt i spiralformene..
Objekter som er i nærheten av kjernen roterer, som vi har sagt, mye raskere enn de som er lenger borte. Der er hastigheten proporsjonal med avstanden til sentrum.
Noen spiralgalakser som vår har en stang, en struktur som går gjennom sentrum og hvorfra spiralarmene kommer ut. Det er mer sperret enn sperrede spiralgalakser.
Det antas at stengene tillater transport av materie fra endene til pæren, og tykner den ved å fremme dannelsen av stjerner i kjernen.
Det første som blir verdsatt når man observerer galakser gjennom teleskopet, er deres form. Den store galaksen Andromeda har for eksempel en spiralform, mens den medfølgende galaksen NGC 147 er elliptisk..
Galakseklassifiseringssystemet er basert på formen de har, og den mest brukte for tiden er innstillingsgaffel eller Hubble-sekvens, opprettet rundt 1926 av Edwin Hubble, og senere modifisert av ham selv og andre astronomer etter hvert som ny informasjon dukket opp.
Hubble utformet ordningen i troen på at den representerte en slags galakseutvikling, men i dag er det kjent at dette ikke er tilfelle. I sekvensen brukes bokstaver for å betegne galaksene: E for elliptiske galakser, S for spiralgalakser og Irr for uregelmessige formede..
Til venstre, på halsen på stemmegaffelen, er de elliptiske galaksene representert med bokstaven E. Stjernene som utgjør dem, fordeles på en mer eller mindre ensartet måte..
Tallet som følger med brevet indikerer hvor elliptisk galaksen er -eliptisitet-, og begynner med E0, som er den mest sfæriske, opp til E7, som er den flateste. Ingen galakser med ellipticitet større enn 7 er observert. Betegner denne parameteren som є:
Є = 1 - (β / ɑ)
Med α og β som henholdsvis den største og minste tilsynelatende halvaksen til ellipsen. Denne informasjonen er imidlertid relativ, fordi vi bare har utsikten fra jorden. For eksempel er det ikke mulig å vite om en galakse vist på kanten er elliptisk, lentikulær eller spiralformet..
Gigantiske elliptiske galakser er blant de største objektene i universet. De er de enkleste å observere, selv om de mye mindre versjonene, kalt elliptiske dverggalakser mye mer florerer.
Linseformede galakser er skiveformede, uten spiralarmer, men de kan sperres. Nomenklaturen deres er S0 eller SB0, og de er rett ved gaffelen på figuren. Avhengig av mengden støv (områder med høy absorpsjon) på platen din, er de delt inn i S01, SB01 til S03 og SB03.
S-galaksene er de riktige spiralgalaksene, mens SB er de sperrede spiralgalaksene, siden spiralene ser ut til å stikke ut fra en stang gjennom den sentrale buen. De aller fleste galakser har denne formen.
Begge klasser av galakser utmerker seg i sin tur av spiralarmens letthet og er merket med små bokstaver. Disse bestemmes ved å sammenligne størrelsen på den største buen inn med lengden på skiven: L bule / L skive.
For eksempel, hvis dette kvotienten er ≈ 0,3, blir galaksene betegnet som Sa hvis det er en enkel spiral, eller SBa hvis det er sperret. I disse ser spiralene ut til å være strammere, og konsentrasjonen av stjerner i armene er tøffere..
Når sekvensen fortsetter til høyre, ser spiralene løsere ut. Bulge / disk-forholdet til disse galaksene er: L bulge / L disk ≈ 0,05.
Hvis en galakse har mellomegenskaper, kan opptil to små bokstaver legges til. For eksempel er Melkeveien av noen klassifisert som SBbc.
Dette er galakser hvis form ikke samsvarer med noen av mønstrene som er beskrevet ovenfor..
Hubble delte dem selv inn i to grupper: Irr I og Irr II, hvor førstnevnte bare er litt mer organisert enn sistnevnte, fordi de har noe som minner om formen på spiralarmene..
Irr II-galakser er, kan vi si, amorfe og uten gjenkjennelig indre struktur. Både Irr I og Irr II er vanligvis mindre enn elliptiske galakser eller majestetiske spiralgalakser. Noen forfattere foretrekker å referere til dem som dverggalakser. Blant de mest kjente uregelmessige galaksene er de nærliggende Magellanske skyene, klassifisert som Irr I.
Etter publiseringen av Hubble-sekvensen foreslo den franske astronomen Gerard de Vaucouleurs (1918-1995) å fjerne Irr I- og Irr II-nomenklaturen og kalle Irr I, som har noen spiralarmer, som Sd - SBd-galakser, Sm - SBm eller Im ("m" er for Magellansk galakse).
Til slutt kalles galaksene hvis form er virkelig uregelmessige og uten snev av spiraler, ganske enkelt Ir. Med dette har den moderne klassifiseringen holdt seg slik:
EO, El,…, E7, SOl, S02, S03, Sa, SBa, Sab, SBab, Sb, SB, Sbc, SBc, Sc, SBc, Scd, SBcd, Sd, SBd, Sm, SBm, Im, Ir.
Galaksedannelse er for tiden gjenstand for aktiv diskusjon. Kosmologer mener at det tidlige universet var ganske mørkt, fylt med skyer av gass og mørk materie. Dette skyldes teorien om at de første stjernene ble dannet etter noen hundre millioner år etter det store smellet.
Når stjerneproduksjonsmekanismen er kommet på plass, viser det seg å ha oppturer og nedturer i hastigheten. Og siden stjernene utgjør galakser, er det forskjellige mekanismer som fører til dannelse av galakser.
Gravitasjonsattraksjon er urkraften som setter i gang dannelsen av kosmiske objekter. En liten opphopning av materie på et eller annet tidspunkt tiltrekker seg mer materie, og den begynner å akkumulere.
Det antas at Melkeveien har startet på denne måten: små materieakkumuleringer som til slutt ga opphav til de glødende klyngene, blant dem er de eldste stjernene i galaksen..
Rotasjonen er iboende i akkumuleringen av masse som fulgte denne første perioden med stjernedannelse. Og med rotasjonen skapes vinkelmomentet, hvis bevaring produserte kollapsen av den sfæriske massen og forvandlet den til en flat disk.
Galakser kan øke i størrelse ved å smelte sammen med andre mindre galakser. Dette antas å være tilfelle i dag med Melkeveien og dens mindre naboer, de magellanske skyene..
En annen sammenslåing som forventes i en veldig fjern fremtid, er kollisjonen med Andromeda som, i motsetning til de fleste galakser, nærmer seg oss. Andromeda er for tiden 2,2 millioner lysår unna.
Selv om det meste av plassen er tom, er det millioner av galakser, kanskje 100 billioner av dem, etter noen estimater. Andre estimerer to billioner galakser. Det meste av universet forblir uutforsket, og det er ikke noe eksakt svar på dette spørsmålet..
På bare 12 dager fant Hubble-romteleskopet 10 000 galakser av de mest varierte formene. Den faktiske totale galakser i universet er ukjent. Når du observerer med et teleskop, er det nødvendig å understreke at du går lenger ikke bare på avstand, men i tide.
Sollyset vi ser har tatt 8,5 minutter å nå oss. Synet på Andromeda som vi observerer med kikkert, er det for 2,2 millioner år siden. Det er derfor det vi ser fra jorden er i området observerbart univers. Foreløpig er det ingen måte å se hva som ligger utenfor.
En måte å estimere hvor mange galakser det er i det observerbare universet er å ta ekstremt dype feltbilder fra Hubble eller XDF, som representerer et lite område av himmelsfæren.
I et slikt skudd ble 5500 galakser funnet 13,2 milliarder lysår unna. Ved å multiplisere denne verdien med mengden XDF for hele himmelkulen, anslår de de nevnte 100.000 millioner galaksene..
Alt indikerer at det i tidligere tider var flere galakser enn det er nå, men mindre, blå og mer uregelmessig i form enn de elegante spiralgalaksene vi ser i dag..
Til tross for deres enorme størrelse, er galakser ikke ensomme, men snarere gruppert i hierarkiske strukturer.
Melkeveien tilhører den såkalte Local Group, der alle medlemmene - omtrent 54 - befinner seg i en avstand som ikke er større enn 1 Mega-parsec. Så avtar tettheten av galakser til en annen klynge som ligner på den lokale gruppen dukker opp.
Blant det enorme utvalget av galakser som er funnet, er det verdt å fremheve noen overraskende eksempler på grunn av deres særegenheter:
De største galaksene som hittil er funnet er i sentrum av galaksehoper. De er enorme elliptiske galakser hvis tyngdekraft tiltrekker seg andre galakser, og sluk dem. I disse galaksene er stjernedannelsen veldig lav, så for å fortsette å vokse fanger de andre.
Aktive galakser, i motsetning til de mer normale og rolige som Melkeveien, avgir frekvenser med veldig høy energi, mye høyere enn de som sendes ut av stjernekjerner, vanlig i noen galakse.
Disse høyenergifrekvensene hvis kraft er lik milliarder soler kommer ut av kjernen til objekter kvasarer, oppdaget i 1963. Overraskende nok er en kvasar, en av de lyseste objektene i universet, i stand til å opprettholde denne hastigheten i millioner av år..
De Seyfert galakser de er et annet eksempel på aktive galakser. Så langt har flere hundre av dem blitt oppdaget. Kjernen avgir høy ionisert stråling, variabel i tid.
Det antas at i nærheten av sentrum stormer en enorm mengde gassformig materiale mot det sentrale sorte hullet. Tap av masse frigjør strålingsenergi i røntgenspektret.
De radiogalakser de er elliptiske galakser som avgir store mengder radiofrekvenser, ti tusen ganger mer enn vanlige galakser. I disse galaksene er det kilder - radiolober - koblet av materialefilamenter til den galaktiske kjernen, som avgir elektroner i nærvær av et intenst magnetfelt..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.