Hvad er en galakse?

Hvis du ser ud på nattehimlen med et teleskop og ser ud over det, der er synligt for det blotte øje, vil du se en masse stjerner, der faktisk er bedragere. Mange af disse lyspunkter er faktisk galakser - samlinger af millioner til billioner af stjerner. Galakser består af stjerner, støv og mørkt stof, der alle holdes sammen af ​​tyngdekraften.



Astronomer er ikke sikre på, hvordan galakser dannede sig. Efter Big Bang bestod rummet næsten udelukkende af brint og helium. Nogle astronomer tror, ​​at tyngdekraften trak støv og gas sammen for at danne individuelle stjerner, og disse stjerner trak sig tættere sammen til samlinger, der i sidste ende blev galakser. Andre tror, ​​at massen af ​​det, der ville blive galakser, trak sig sammen, før stjernerne i dem blev skabt. Astronomer forfiner også deres teknikker til måling af massen af ​​individuelle galakser, såsom denne undersøgelse fra 2018, der brugte de tredimensionelle bevægelser af flere galakser til bedre at indsnævre Mælkevejens masse.



Solen er en af ​​milliarder af stjerner i Mælkevejen.

Solen er en af ​​milliarder af stjerner i Mælkevejen.(Billedkredit: Caltech)

Opdager ø -universer



I begyndelsen af ​​1900'erne troede mange astronomer, at hele universet lå i vores galakse, Mælkevejen. Andre, såsom Harlow Shapley, en videnskabsmand og leder af Harvard College Observatory, hævdede, at de spiralformede klatter, der menes at være støv og gas, var adskilte og kaldte dem 'ø-universer'.

Det var først i 1924, da Edwin hubble identificerede flere særlige pulserende stjerner kaldet Cepheid -variabler og indså, at de lå uden for den kendte spændvidde af Mælkevejen. Disse himmellegemer var helt unikke samlinger af stjerner på afstande langt ud over vores hjemmegalakse.

Efter at Hubble havde målt afstanden til individuelle galakser, fortsatte han med at måle deres Doppler skift - hvor meget lys fra galakserne blev strakt ud på grund af deres bevægelse. Han fastslog, at galakser rundt om Mælkevejen bevæger sig væk fra os med forrygende hastigheder. Jo længere væk galakserne er, jo hurtigere flygter de. På grund af dette var han i stand til at bestemme, at selve universet er udvider , og år senere fastslog astronomer, at ekspansionen accelererer.

Galaxy egenskaber



De fleste galakser har sorte huller i deres centre, der kan producere en enorm mængde energi, som astronomer kan se over store afstande. I nogle tilfælde er en galakses centrale sorte hul ekstremt stort eller aktiv, selv i relativt små galakser. Materiale, der kredser om det sorte hul, kan fremskyndes udad af dets stråler. Andre galakser kan indeholde kvasarer - de mest energiske kroppe i universet - i deres kerne.

Galakser er klassificeret efter deres form. Hver type har forskellige egenskaber og en anden evolutionær historie.

Nogle, ligesom Mælkevejen, har arme, der spirer udad omkring deres centrum. Kendt som spiralgalakser , disse grupper udgør de fleste af de galakser, som astronomer kan se. Gassen og støvet i en spiralgalakse cirkler i midten med hastigheder på hundredvis af miles i sekundet og skaber deres pinwheel -form. Nogle, kendt som 'spærrede spiraler', har en stangkonstruktion i midten, dannet af støv og gas, der føres ind i midten. Støv og gas i spiralgalakser er konsekvent næring til dannelsen af ​​nye stjerner.



Elliptiske galakser mangler spiralarme fra deres mere flamboyante fætre. Deres udseende spænder fra cirkulært til meget strakt. Elliptiske galakser har mindre støv end deres spiralmodstande, og derfor er stjernefremstillingsprocessen næsten slut. De fleste af deres stjerner er ældre. Selvom de udgør en mindre del af de synlige galakser, tror astronomer, at over halvdelen af ​​galakser i universet er elliptiske.

De resterende 3 procent af galakser i universet er kendt som uregelmæssige galakser. De er hverken runde eller praler af spiralarme, og deres former mangler specifik definition. Tyngdekraften i andre galakser har ofte påvirket dem, strakt dem ud eller forvrænget dem. Kollisioner eller tætte opkald med andre galakser kan også deformere deres former.

Dette Hubble -rumteleskopbillede viser den fulde skønhed i den nærliggende spiralgalakse M83 i en mosaik af mange fotos syet sammen. Magentas og blues angiver stjernedannende områder. Også kendt som den sydlige pinwheel, M83 er placeret 15 millioner lysår væk i stjernebilledet Hydra. Billedet frigivet januar 2014.

Dette Hubble -rumteleskopbillede viser den fulde skønhed i den nærliggende spiralgalakse M83 i en mosaik af mange fotos syet sammen. Magentas og blues angiver stjernedannende områder. Også kendt som den sydlige pinwheel, M83 er placeret 15 millioner lysår væk i stjernebilledet Hydra. Billedet frigivet januar 2014.(Billedkredit: NASA, ESA og Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

Når galakser støder sammen

Galakser flyder ikke isoleret gennem rummet, men er samlet i grupper kendt som klynger. Nogle klynger er store og indeholder over tusind galakser, mens andre er meget mindre. Mælkevejen ligger inden for klyngen kendt som den lokale gruppe, som kun indeholder 50 galakser.

Af og til smelter galakser ind i hinanden og smelter deres stjerner og støv sammen. Dette er et vigtigt skridt i udviklingen og væksten af ​​mange galakser. I slutningen af ​​2018 offentliggjorde astronomer en undersøgelse, der viste to supermassive sorte huller, der styrtede ind i hinanden i de sidste faser af en galaktisk smashup, hvilket repræsenterede første gang, at en så sen fase af galakse -kollision blev set i aktion.

Individuelle stjerner kolliderer generelt ikke ved en galaktisk kollision, men tilstrømningen af ​​støv og gas støder op på stjernedannelse. Mælkevejen skal kollidere med Andromeda -galaksen om cirka 5 milliarder år, og der er også sket kollisioner i dens gamle fortid; dens karakteristiske bule kan have udviklet sig efter at have indtaget en pølseformet galakse. Andromeda -galaksen har sandsynligvis også spist en af ​​Mælkevejens tidlige søskende op.

Ny galakseforskning

I de senere år har astronomer sporet galakser, og hvordan deres udvikling er formet af mørkt stof, et stof, der ikke kan anes med traditionel teleskopteknologi. Mørkt stof og mørk energi tilsammen menes at udgøre det meste af universets masse og energi, men deres eksistens er vanskelig at bevise, fordi vi kun kan se dem gennem deres virkninger på mere konventionelle objekter, som galakser.

I 2017 fandt astronomer to enorme galakser fra det gamle univers, der blev dannet i et hav af mørkt stof. Galaksernes ekstraordinære store størrelse får forskere til at spekulere på, om de gradvist blev større over tid, eller om en anden proces måske var ansvarlig. Kun få måneder efter denne opdagelse fandt astronomer også en gruppe galakser, der kredsede i synkronisering med hinanden i et mønster, der kan forklares med mørkt stof.

Men i 2018 udfordrede en gruppe forskere teorien om mørkt stof, da de opdagede, at en galakse kaldet NGC 1052-DF2 har omkring 400 gange mindre mørkt stof, end modeller ville forudsige for et objekt af dens størrelse, hvilket også kunne ændre galaktiske udviklingsmodeller. Resultaterne af undersøgelsen er imidlertid kontroversielle og er stadig under debat.

Periodiske galaktiske undersøgelser med stadig mere avanceret teknologi har givet forskere mulighed for at identificere galakser, der tidligere var for svage til at se og lære mere om galaktisk udvikling, størrelse og form. For eksempel i 2017 afslørede Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) -instrumentet på European Southern Observatory's Very Large Telescope en gruppe på 72 galakser, der skjulte sig i almindeligt syn.

I 2018 lykkedes det et billede fra Hubble-rumteleskopet at trække omkring 15.000 galakser ind og give en rig jagtplads til fremtidige galaktiske undersøgelser. Og i samme år blev hundredvis af galakser fundet bag et superenergisk sort hul, der tidligere skjulte deres tilstedeværelse.

Yderligere ressourcer:

Denne artikel blev opdateret den 4. januar 2019 af demokratija.eu -bidragyder Elizabeth Howell.