EN galakse Det er en konglomerering af astronomiske objekter og materie, såsom gas- og støvskyer, milliarder stjerner, tåger, planeter, asteroider, kometer, sorte huller og endda meget mørkt stof, alt sammen struktureret takket være tyngdekraften.
Vores solsystem er en del af en stor spiralgalakse kaldet Mælkevejen. Dette navn, der stammer fra græsk, kan oversættes som "mælkesti" på grund af dets lighed med et svagt oplyst bånd, der krydser himmelkuglen..
På klare sommernætter kan det observeres meget godt mellem stjernebillederne Skorpionen og Skytten, da den retning er kernen, og hvor stjernetætheden er meget højere..
Artikelindeks
Den store græske tænker og matematiker Democritus af Abdera (460-370 f.Kr.) var den første til at antyde - på hans tid var der ingen teleskoper - at Mælkevejen faktisk bestod af tusinder af stjerner så langt væk, at man ikke kunne skelnes andet.
Det tog et stykke tid, før Galileo (1564-1642) var enig med ham, da han, da han pegede på teleskopet, fandt ud af, at der var flere stjerner på himlen, end han kunne tælle.
Det var den tyske filosof Immanuel Kant (1724-1804), der spekulerede i, at Mælkevejen bestod af tusinder af andre solsystemer, og at det hele havde en elliptisk form og roterede rytmisk omkring et centrum..
Desuden foreslog han også, at der eksisterede andre sæt af stjerner og planeter såsom Mælkevejen og kaldte dem øuniverser. Disse øuniverser kunne ses fra jorden som små, svage lyspletter..
20 år senere, i 1774, dukkede Messier-kataloget op, en samling af 103 dybe rumobjekter, der hidtil er synlige og lavet af den franske astronom Charles Messier (1730-1817).
Blandt disse var nogle kandidater til øuniverser, som ganske enkelt blev kendt som tåger. M31-tågen var en af dem, idet den i dag er kendt som den nærliggende galakse Andromeda.
William Herschel (1738-1822) udvidede listen over dybe rumobjekter til 2500 og beskrev først Mælkevejens form. Forskere havde imidlertid endnu ikke indset, at visse tåger som M31 i sig selv var enorme konglomerater af stjerner, der lignede Mælkevejen..
Der var behov for et teleskop med tilstrækkelig opløsning, og det kunne købes i 1904, da det enorme teleskop ved Mount Wilson Observatory i Californien blev bygget med et spejl på 100 tommer. Først da blev universets størrelse klar, fordi den allerede enorme Mælkevej bare er en galakse blandt utallige konglomerater af dem.
I 1924 formåede Edwin Hubble (1889-1953) at måle afstanden til en af disse spiralnebler, idet han observerede typen stjerner cepheids i objekt M31, den mest bemærkelsesværdige spiralformede tåge ved navn Andromeda.
Cepheids er stjerner, der periodisk ændrer deres lysstyrke, og dette er proportionalt med perioden. De lyseste har længere perioder.
På det tidspunkt havde Harold Shapley (1885-1972) estimeret størrelsen på Mælkevejen, men den var så stor, at han var overbevist om, at Andromeda-tågen befandt sig i det indre af Mælkevejen..
Hubble fastslog dog, at afstanden til Andromeda Cepheids var meget større end størrelsen på Mælkevejen og derfor ikke kunne findes inden for den. Andromeda var ligesom Mælkevejen en galakse i sig selv, skønt den i lang tid fortsat blev kaldt en "ekstragalaktisk tåge".
Galakser har en form, og som vi vil se senere, kan de klassificeres efter dette kriterium. De indeholder også masse, og de er slet ikke statiske enheder, da de har bevægelse.
Der er kæmpe og meget lyse galakser, såsom Mælkevejen og Andromeda, og også galakser kaldet "dværge", op til tusind gange mindre lyse. For at blive fortrolig med størrelser er det nyttigt at kende nogle måleenheder, der bruges i astronomi. Først og fremmest har vi lysår.
Lysåret er en afstandsenhed, der er lig med den afstand, lyset bevæger sig i et år. Da lysets hastighed er 300.000 km / s, ganget med antallet af sekunder på 365 dage, er resultatet cirka 9 og en halv milliard kilometer..
Til sammenligningsformål er afstanden fra solen til jorden 8,5 lysminutter, ca. 150 millioner kilometer, hvilket omtrent svarer til en AU eller en astronomisk enhed, hvilket er nyttigt til målinger i solsystemet. Den næste nærmeste stjerne til Solen er Proxima Centauri ved 4,2 lysår.
UA giver anledning til en anden meget anvendt enhed: parsec eller parallaks af et buesekund. At et punkt er i afstanden til en parsec, betyder, at dets parallaks er lig med 1 buesekund mellem jorden og solen. Følgende figur klargør det:
Størrelserne på galakser er ekstremt varierede, fra så små, at de næppe har tusind stjerner til de gigantiske elliptiske galakser, som vi vil tale om detaljeret senere..
Således har vi vores Mælkevej omkring 100.000 lysår i diameter, idet den er en stor galakse, men ikke den største. NGC 6872 har en diameter på 520.000 lysår, cirka 5 gange diameteren af Mælkevejen og er den hidtil største spiralgalakse..
Galakserne er ikke statiske. Generelt har stjerner og skyer af gas og støv rotationsbevægelser rundt om midten, men ikke alle dele af en galakse roterer med samme hastighed. Stjernerne i midten roterer hurtigere end de ydre, i hvad der kaldes differentieret rotation.
Med hensyn til kemisk sammensætning er de mest almindelige grundstoffer i universet hydrogen og helium. Inde i stjernerne, som en kernefusionsreaktor, dannes de tungeste elementer, som vi kender, gennem det periodiske system.
Galaksernes farve og lysstyrke ændres over tid. Yngre galakser er blåere og lysere end ældre.
Ellipseformede galakser har tendens til rødt med mange ældre stjerner, mens uregelmæssige er de blåeste. I spiralformede galakser koncentreres blå mod midten og rød mod udkanten.
Når man observerer en galakse, kan strukturer som følgende identificeres, som findes i Mælkevejen, som er taget som en model, fordi den er den bedst studerede:
De to grundlæggende strukturer i vores galakse er skiven og glorie. Disken er i det midterste plan defineret af galaksen og indeholder en stor mængde interstellar gas, der giver anledning til nye stjerner. Den indeholder også gamle stjerner og åbne klynger - en dårligt struktureret stjernegruppe-.
Det skal bemærkes, at ikke alle galakser har den samme stjernedannelse. Elliptiske galakser menes at have en meget lavere hastighed i modsætning til spiraler.
Solen er placeret i Mælkevejens galaktiske skive, på symmetriplanet og som alle stjernerne på skiven kredser den om galaksen efter en sti, der er omtrent cirkulær og vinkelret på den galaktiske rotationsakse. Det tager cirka 250 millioner år at gennemføre en bane.
Halogen dækker galaksen med et mindre tæt kugleformet volumen, da det er en region med meget mindre støv og gas. Indeholder kuglehobe, stjerner grupperet efter tyngdekraftens virkning og meget ældre end disken, individuelle stjerner og også de såkaldte mørkt stof.
Mørkt stof er en type stof, hvis natur er ukendt. Det skylder sit navn det faktum, at det ikke udsender elektromagnetisk stråling, og dets eksistens er blevet foreslået for at forklare det faktum, at stjerner udenfor bevæger sig hurtigere end forventet..
Den hastighed, hvormed en stjerne bevæger sig i forhold til centrum af galaksen, afhænger af, hvordan stoffet fordeles, da det er tyngdekraften, der skyldes, at en stjerne forbliver i kredsløb. Hurtigere hastighed betyder, at der er mere stof, der ikke kan ses: mørkt stof.
Bortset fra disken og glorie er der i galaksen bule, den centrale bule eller galaktiske kerne, hvor der er en større tæthed af stjerner, derfor meget lysende.
Dens form er omtrent sfærisk - skønt Mælkevejen er mere som en jordnød - og i centrum er kernen, der består af et sort hul, en kendsgerning, der synes at være almindelig i mange galakser, især i spiralformede.
Objekter, der er i nærheden af kernen, roterer, som vi har sagt, meget hurtigere end dem, der er længere væk. Der er hastigheden proportional med afstanden til centrum.
Nogle spiralgalakser som vores har en bar, en struktur, der løber gennem midten, og hvorfra spiralarme kommer ud. Der er mere spærrede end spærrede spiralgalakser.
Det antages, at stængerne tillader transport af stof fra enderne til pæren og fortykker det ved at fremme dannelsen af stjerner i kernen.
Den første ting, der værdsættes, når man observerer galakser gennem teleskopet, er deres form. Den store galakse Andromeda har for eksempel en spiralform, mens dens ledsagende galakse NGC 147 er elliptisk..
Galakse klassifikationssystemet er baseret på den form, de har, og den mest anvendte i øjeblikket er tuningsgaffel eller Hubble-sekvens, skabt omkring 1926 af Edwin Hubble og senere modificeret af ham selv og andre astronomer, da nye oplysninger dukkede op.
Hubble designede skemaet i den tro, at det repræsenterede en eller anden form for galakseudvikling, men i dag vides det, at dette ikke er tilfældet. I sekvensen bruges bogstaver til at betegne galakserne: E for elliptiske galakser, S for spiralgalakser og Irr for uregelmæssige formede..
Til venstre på stemmegaffelens hals er de elliptiske galakser repræsenteret af bogstavet E. Stjernerne, der udgør dem, fordeles på en mere eller mindre ensartet måde..
Nummeret, der ledsager brevet, angiver, hvor elliptisk galaksen er -elipticitet, startende med E0, som er den mest sfæriske, op til E7, som er den fladeste. Der er ikke observeret galakser med ellipticitet større end 7. Betegnelse af denne parameter som є:
Є = 1 - (β / ɑ)
Med α og β som henholdsvis ellipsens største og mindste tilsyneladende halvakser. Disse oplysninger er dog relative, fordi vi kun har udsigten fra Jorden. For eksempel er det ikke muligt at vide, om en galakse vist på kanten er elliptisk, linseformet eller spiralformet..
Kæmpe elliptiske galakser er blandt de største objekter i universet. De er de nemmeste at observere, selvom de meget mindre versioner kaldes elliptiske dværggalakser meget mere.
Linseformede galakser er skiveformede uden spiralarme, men de kan spærres. Deres nomenklatur er S0 eller SB0, og de er lige ved figurens fork. Afhængigt af mængden af støv (områder med høj absorption) på din disk, er de opdelt i S01, SB01 til S03 og SB03.
S-galakserne er de rette spiralgalakser, mens SB er de spærrede spiralgalakser, da spiralerne ser ud til at projicere fra en stang gennem den centrale udbulning. Langt størstedelen af galakser har denne form.
Begge klasser af galakser skelnes igen ved hjælp af spiralarmens lethed og er markeret med små bogstaver. Disse bestemmes ved at sammenligne størrelsen på den største udbulning med længden på disken: L udbuling / L disk.
For eksempel, hvis dette kvotient er ≈ 0,3, betegnes galakserne som Sa, hvis det er en simpel spiral, eller SBa, hvis det er spærret. I disse ser spiralerne ud til at være strammere, og koncentrationen af stjerner i armene er mere tynd..
Når sekvensen fortsætter til højre, ser spiralerne løsere ud. Udbulning / diskforholdet mellem disse galakser er: L udbulning / L disk ≈ 0,05.
Hvis en galakse har mellemliggende egenskaber, kan der tilføjes op til to små bogstaver. For eksempel er Mælkevejen af nogle klassificeret som SBbc.
Disse er galakser, hvis form ikke matcher nogen af de mønstre, der er beskrevet ovenfor..
Hubble delte dem selv op i to grupper: Irr I og Irr II, hvor førstnævnte bare er lidt mere organiserede end sidstnævnte, fordi de har noget, der minder om formen på spiralarmene..
Irr II-galakser er, kunne vi sige, amorfe og uden nogen genkendelig indre struktur. Både Irr I og Irr II er typisk mindre end elliptiske galakser eller majestætiske spiralgalakser. Nogle forfattere foretrækker at henvise til dem som dværg galakser. Blandt de bedst kendte uregelmæssige galakser er de nærliggende Magellanske skyer, klassificeret som Irr I.
Efter offentliggørelsen af Hubble-sekvensen foreslog den franske astronom Gerard de Vaucouleurs (1918-1995) at fjerne Irr I- og Irr II-nomenklaturen og kalde Irr I, som har nogle spiralarme, som Sd - SBd-galakser, Sm - SBm eller Im ("m" er til Magellansk galakse).
Endelig kaldes galakserne, hvis form er virkelig uregelmæssige og uden antydning af spiraler, simpelthen Ir. Med dette er den moderne klassifikation forblevet sådan:
EO, El,…, E7, SOl, S02, S03, Sa, SBa, Sab, SBab, Sb, SB, Sbc, SBc, Sc, SBc, Scd, SBcd, Sd, SBd, Sm, SBm, Im, Ir.
Galaxy-dannelse er i øjeblikket genstand for aktiv diskussion. Kosmologer mener, at det tidlige univers var ret mørkt, fyldt med skyer af gas og mørkt stof. Dette skyldes teorien om, at de første stjerner dannedes efter et par hundrede millioner år efter stort brag.
Når stjerneproduktionsmekanismen er sat på plads, viser det sig at have op- og nedture i hastigheden. Og da stjernerne udgør galakser, er der forskellige mekanismer, der fører til dannelsen af galakser.
Gravitationsattraktion er den urkraft, der sætter i gang dannelsen af kosmiske objekter. En lille ophobning af stof tiltrækker på et tidspunkt mere stof, og det begynder at akkumulere.
Mælkevejen menes at have startet på denne måde: små ophobninger af stof, der til sidst gav anledning til globens kuglehobe, blandt hvilke de ældste stjerner i galaksen er..
Rotationen er iboende i akkumuleringen af masse, der fulgte denne indledende periode med stjernedannelse. Og med drejningen skabes vinkelmomentet, hvis konservering frembragte sammenbruddet af den sfæriske masse og omdannede det til en flad skive.
Galakser kan øges i størrelse ved at smelte sammen med andre mindre galakser. Det menes at være tilfældet i dag med Mælkevejen og dens mindre naboer, Magellanske skyer..
En anden fusion, der forventes i den meget fjerne fremtid, er kollisionen med Andromeda, der i modsætning til de fleste galakser nærmer sig os. Andromeda er i øjeblikket 2,2 millioner lysår væk.
Selvom det meste af rummet er tomt, er der ifølge nogle skøn millioner af galakser, måske 100 billioner af dem. Andre estimerer 2 billioner galakser. Det meste af universet forbliver uudforsket, og der er ikke noget nøjagtigt svar på dette spørgsmål..
På bare 12 dage fandt Hubble-rumteleskopet 10.000 galakser af de mest forskellige former. Den faktiske samlede galakser i universet er ukendt. Når du observerer med et teleskop, er det nødvendigt at understrege, at du går ikke kun i afstand, men med tiden.
Det sollys, som vi ser, har taget 8,5 minutter at nå os. Udsigten til Andromeda, som vi observerer med kikkert, er for 2,2 millioner år siden. Det er derfor, hvad vi ser fra Jorden er inden for området observerbart univers. For nu er der ingen måde at se, hvad der ligger ud over.
En måde at estimere hvor mange galakser der er i det observerbare univers er ved at tage ekstremt dybe feltbilleder fra Hubble eller XDF, repræsenterer et lille område af himmelsfæren.
I et sådant skud blev 5500 galakser fundet 13,2 milliarder lysår væk. Ved at gange denne værdi med mængden af XDF for hele himmelkuglen, anslog de de nævnte 100.000 millioner galakser..
Alt indikerer, at der i tidligere tider var flere galakser, end der er nu, men mindre, blå og mere uregelmæssig i form end de elegante spiralgalakser, vi ser i dag..
Trods deres enorme størrelse er galakser ikke ensomme, men snarere grupperet i hierarkiske strukturer.
Mælkevejen tilhører den såkaldte Local Group, hvor alle medlemmerne - omkring 54 - befinder sig i en afstand, der ikke er større end 1 Mega-parsec. Derefter aftager tætheden af galakser, indtil en anden klynge svarende til den lokale gruppe vises.
Blandt det enorme udvalg af galakser, der er fundet, er det værd at fremhæve nogle overraskende eksempler på grund af deres særlige forhold:
De største hidtil største galakser er i centrum af galaksehobe. De er enorme elliptiske galakser, hvis tyngdekraft tiltrækker andre galakser og opsluger dem. I disse galakser er stjernedannelsen meget lav, så for at fortsætte med at vokse fanger de andre.
I modsætning til de mere normale og rolige som Mælkevejen udsender aktive galakser frekvenser med meget høj energi, meget højere end dem, der udsendes af stjernekerner, der er almindelige i enhver galakse.
Disse højenergifrekvenser, hvis effekt er lig med milliarder af soler, kommer ud af genstandens kerne kvasarer, opdaget i 1963. Overraskende nok er en kvasar, en af de lyseste objekter i universet, i stand til at opretholde denne hastighed i millioner af år.
Det Seyfert galakser de er et andet eksempel på aktive galakser. Indtil videre er flere hundrede af dem blevet opdaget. Kernen udsender stærkt ioniseret stråling, variabel i tid.
Det menes, at en enorm mængde gasformigt materiale styrter i nærheden af centrum mod det centrale sorte hul. Tab af masse frigiver strålingsenergi i røntgenspektret.
Det radiogalakser de er elliptiske galakser, der udsender store mængder radiofrekvenser, ti tusind gange mere end almindelige galakser. I disse galakser er der kilder - radiolober - bundet af materialefilamenter til den galaktiske kerne, som udsender elektroner i nærvær af et intenst magnetfelt..
Endnu ingen kommentarer