Galaksije

6.1. O galaksijah

Galaksije so ogromni gravitacijsko vezani sistemi, sestavljeni iz zvezd, medzvezdnega plina, prahu in temne snovi. Delimo jih glede na obliko:

• eliptične: Imajo eliptično obliko in vsebujejo predvsem starejše zvezde.
• spiralne: Sestavljene so iz diska z spiralnimi rokavi; primer je naša Galaksija.
• lečaste in: Prehodna oblika med eliptičnimi in spiralnimi galaksijami.
• nepravilne galaksije: Nimajo določene oblike in pogosto nastanejo zaradi gravitacijskih interakcij.

Poleg oblike se razlikujejo tudi po številu zvezd v njih in velikosti: vsebujejo lahko od deset milijonov do tisoč milijard zvezd, velike pa so od deset tisoč do več sto tisoč svetlobnih let. Med seboj so galaksije običajno oddaljene več milijonov svetlobnih let. Mnoge galaksije so gravitacijsko vezane v skupine, te pa se pogosto združujejo še naprej v večje združbe.

6.2. Naša Galaksija

Našo Galaksijo vidimo kot belkast pas na nočnem nebu, ki ga v slovenščini imenujemo Rimska cesta. Našo Galaksijo sestavljajo zvezde, plin, prah in temna snov.

Naša Galaksija je spiralna galaksija s prečko. Sestavljajo jo:

Disk: Vsebuje večino zvezd, plina in prahu. Ima premer okoli 100.000 svetlobnih let in debelino 2.000 svetlobnih let. Zvezde v disku se gibljejo po približno krožnih tirnicah okoli središča Galaksije in to urejeno, vse v isti. Naše Sonce se nahaja v disku, okrog 26.000 svetlobnih let od središča in se tako kot druge zvezde giblje okoli središča. Za en obhod potrebuje okrog 250 milijonov let (eno galaktično leto).

Središčna odebelitev (prečka): Podolgovata struktura v središču z večjo gostoto zvezd. V središču Galaksije se nahaja supermasivna črna luknja, kar je razvidno iz gibanja zvezd v njeni bližini.

Halo: Krogla okoli diska, ki vsebuje starejše zvezde in kroglaste kopice in ima premer okoli 150.000 svetlobnih let.

Temna snov: Nevidna snov, ki prispeva k skupni masi Galaksije in vpliva na gibanje zvezd. Ne vemo še, kaj temna snov je. Obstaja več teoretičnih razlag, vendar še nobena ni eksperimentalno dokazana. Kako daleč okrog naše Galaksije se razteza halo temne snovi je težko določiti; nekatera opazovanja kažejo, da naj bi se raztezal vse do milijon svetlobnih let daleč.

6.3. Druge Galaksije

Naša Galaksija ni v središču vesolja - je le ena od mnogih galaksij v vesolju in nič posebnega med njimi. Vesolje vsebuje na stotine milijard galaksij, ki so razpršene po vesolju. Nekatere med njimi so večje, druge manjše.

Galaksije so različnih oblik, delimo jih na: eliptične, spiralne, lečaste in nepravilne galaksije. Razvrstitev v skupine galaksij, ki imajo skupne lastnosti, je uredil Edwin Hubble in ji rečemo Hubblova klasifikacija galaksij.

V središčih praktično vseh večjih galaksij se v središču nahaja črna luknja, ki ima veliko maso, je majhna in ne oddaja svetlobe. V običajnih galaksijah so te supermasivne črne luknje posrkale vso snov iz svoje neposredne okolice in so temne oziroma neaktivne. V redkih galaksijah je središčna črna luknja aktivna in požira snov, ki pred padcem v črno luknjo zelo močno sveti. Takim središčem galaksij pravimo aktivna galaktična jedra, galaksijam pa aktivne galaksije.

6.4. Jate galaksij

Galaksije se združujejo v večje strukture:

Skupine galaksij: do približno 50 galaksij, gravitacijsko vezane.

Jate galaksij: Vsebujejo od približno 50 do nekaj sto galaksij. Naša Galaksija je članica Lokalne skupine ali jate galaksij, v kateri so še Andromedina galaksija, Mali in Veliki Magellanov oblak in več deset drugih majhnih galaksij. Lokalna skupina ali jata ima premer okoli 10 milijonov svetlobnih let. Daleč največji članici lokalne skupine galaksij sta naša in Andromedina galaksija.

Nadjate galaksij: Jate galaksij se povezujejo v nadjate galaksij. Te so velike okoli 100 milijonov svetlobnih let in so gravitacijsko šibko vezane. Naša lokalna skupina ali jata je povezana z jato v Devici, jato v Zmaju, jato v Velikem medvedu in skupinami M81, M101 idr. v Lokalno nadjato galaksij ali Nadjato v Devici.

V nekaterih delih vesolja je večje število jat in nadjat galaksij, v drugih manj. Prostorska razporeditev spominja na neurejeno pajčevino: ponekod so gostejša vlakna in plahte, drugje pa praznine. Ocenjujejo, da je v vidnem vesolju okoli 10 milijonov nadjat, 25 milijard jat in skupin galaksij, okoli 350 milijard velikih galaksij ter okoli 7 bilijonov pritlikavih galaksij.

6.5. Kozmologija

Kozmologija je znanstvena študija vesolja kot celote. Temelji na:

Kozmološkem načelu: Vesolje je na velikih merilnih skalah homogeno (v različnih delih vesolja izmerijo enake lastnosti vesolja) in izotropno ( za opazovalce je vesolje videti enako v vseh smereh).

Olbersovem paradoksu: Temno nočno nebo nakazuje, da vesolje ni statično in neskončno.

Modelu velikega poka: Vesolje se je začelo pred približno 13,8 milijardami let iz izjemno gostega in vročega stanja in se od takrat ves čas širi. V zgodnjem vesolju sta bili zelo visoki temperatura in gostota, ko pa se je vesolje širilo, se je ohlajalo. Ko je temperatura vesolja dovolj padla, so se prosti elektroni povezali z atomskimi jedri v atome in vesolje je postalo prozorno. Ostanek iz tega časa je prasevanje. Zvezde so tekom milijonov in milijard let proizvedle vse kemijske elemente višje v periodnem sistemu od vodika in helija, iz katerih so lahko nastali kamniti planeti, kot je Zemlja, in živa bitja.

Širjenju vesolja: Galaksije se oddaljujejo druga od druge, kar je posledica širjenja prostora samega. Sodobna opazovanja kažejo, da se to širjenje pospešuje zaradi temne energije, skrivnostne oblike energije, ki prežema vesolje. To ima pomembne posledice za prihodnost vesolja, ki bo sčasoma postalo hladno in temno mesto.

Z dovoljenjem avtorice povzeto po: prof. dr. Andreja Gomboc, Skripta Astronomija, Fakulteta za naravoslovje, Univerza v Novi Gorici