U svemiru postoje stotine milijardi galaksija. Saznajte 10 zanimljivosti o galaksijama, koje prenosimo iz e-knjige Međunarodnog astronomskog saveza (IAU) „Abeceda astronomije“ koju besplatno možete preuzeti.  

telescope at astroshop

1) Galaksija je velik sustav sastavljen od zvijezda, prašine i plina

Galaksija sadržava između nekoliko milijuna do nekoliko stotina milijardi zvijezda, međusobno povezanih gravitacijskom silom. Zvijezde neke galaksije mogu biti dio zvjezdanih skupova ili veće populacije zasebnih zvijezda koje prožimaju galaksiju. Uz to, galaksija sadržava zvjezdane ostatke, prašinu, plin i tamnu tvar. Mnoge galaksije u središtu imaju supermasivnu crnu rupu.

Ideje za astronomske darove

2) Galaksije sadržavaju velike količine tamne tvari 

Tamna tvar hipotetska je vrsta tvari, koja ne emitira elektromagnetsko zračenje i ne interagira s njim, te ju je stoga nemoguće vidjeti izravnim opažanjima. Iako se tamnu tvar ne može vidjeti, ona ima masu, a zaključak da ona postoji izveden je iz njezinih gravitacijskih utjecaja na vidljiva tijela. Takvi utjecaji uključuju gibanje vidljivih tijela ili izobličenje slika uslijed gravitacijskih leća. Galaksije su okružene mnogo većim vijencem (haloom) tamne tvari, što znači da bi se donekle moglo reći kako je dio galaksije koji vidimo samo vrh ledenoga brijega.

Udjeli atoma, tamne tvari i tamne energije u svemiru (prema WMAP rezultatima).
Udjeli atoma, tamne tvari i tamne energije u svemiru (prema WMAP rezultatima).

3) Nastanak galaksija evolucijski je proces 

Tijekom prvih stotina milijuna godina povijesti svemira, tamna tvar razvijala se u brojna velika, gušća područja, koja se nazivaju haloima. Kako su vodik i helij u plinovitom obliku padali u te haloe, tako su nastale prve galaksije i prve zvijezde. Veće spiralne galaksije, poput Mliječnoga puta, nastale su tako što su privlačile i sebi pripojile brojne manje galaksije. Velike eliptične galaksije nastale su kad su se masivnije galaksije sudarile i spojile. Ovisno o njihovim zalihama plina i zagrijavanju kroz eksplodirajuće zvijezde ili aktivnosti u središtu galaksije, te su galaksije, brže ili sporije, potaknule nastanak novih zvijezda.

Računalna simulacija nastanka spiralne galaksije poput Mliječnoga puta. Izvor: NASA/Goddard Space Flight Center and the Advanced Visualization Laboratoy at the National Center for Supercomputing and B. O'Shea, M. Norman. Preuzeto od NASA-e.

4) Postoje tri glavna tipa galaksija: spiralne, eliptične i nepravilne

Prema vizualnoj morfologiji, galaksije se dijele na spiralne, eliptične i nepravilne galaksije. Te vrste ne razlikuju se samo po obliku, nego i po sadržaju. Spiralne galaksije imaju spljoštene spiralne krakove i većinom su nastale od svijetlih, mladih zvijezda i velikih količina plina i prašine. Suprotno tomu, eliptične galaksije sadržavaju manje plina.  Jajastog su ili sferičnog oblika, a njihove su zvijezde uglavnom stare. Neke galaksije, uključujući većinu patuljastih galaksija, nisu nijednog od ovih dvaju standardnih oblika te se nazivaju nepravilnima.

Hubbelov dijagram; Slika preuzeta s http://astro.physics.uiowa.edu/ te prilagođena
Hubbleov dijagram; slika preuzeta s http://astro.physics.uiowa.edu/ te prilagođena

Što je galaksija? Upoznajte 15 najpoznatijih

5) Mi živimo u spiralnoj galaksiji koju smo nazvali Mliječni put 

Naš Mliječni put spiralna je galaksija s prečkom u središtu. Sunčev sustav udaljen je otprilike 25 000 svjetlosnih godina od središta, i nalazi se u spiralnome kraku. Vidljivi dio naše galaksije skup je zvijezda promjera otprilike 100 000 svjetlosnih godina i debljine samo (otprilike) 2000 svjetlosnih godina. Taj skup ima oblik diska. U njemu mlade zvijezde i prašina stvaraju spiralne krakove. Za mračne noći i s dovoljno mračnoga mjesta vidimo jedan djelić toga diska, s ukupno više od 100 milijardi zvijezda, kao magličasti pojas što se prostire preko neba. To je naš pogled iznutra – iz galaksije koja nam je dom.

Pretplatite se na Youtube kanal Astroučionice i budite obaviješteni o novom sadržaju 🙂

6) Spiralni krakovi galaksija nastaju od nakupina plina i prašine

Općeprihvaćena teorija o stvaranju spiralnih krakova jest ta da su oni rezultat vala gustoće, koji se kreće kroz disk neke galaksije, uzrokujući nagomilavanje zvijezda, plina i prašine, nalik na zastoj u prometu na prometnoj autocesti. Tako nastaju gušća područja u disku, koja izgledaju kao spiralni krakovi. Ta područja velike gustoće sadržavaju mnogo plina i prašine, koji su bitni za nastanak novih zvijezda. Stoga, spiralni krakovi sadržavaju mnogo mladih svijetlih zvijezda, što pokazuje da je u tim područjima stopa nastanka zvijezda velika. 

Galaksija Vrtlog (M51); NASA,ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Galaksija Vrtlog ili M51 s prekrasno izraženim spiralnim krakovima i mala susjedna galaksija imena NGC 5195 (u gornjem desnom kutu). Izvor: NASA,ESA, S. Beckwith (STScI), and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Provjerite svoje znanje o galaksijama u kvizu 🙂

7) Većina galaksija u središtu ima supermasivnu crnu rupu 

Tipična galaksija sadržava otprilike 100 milijuna crnih rupa zvjezdanih masa. Te vrste crnih rupa nastaju kad neka masivna zvijezda prestane postojati u eksploziji supernovi. Supermasivne crne rupe nalaze se u središtima većine galaksija i najveća su vrsta crnih rupa, s masom između nekoliko milijuna i više od milijardu Sunčevih masa. Naš Mliječni put u svojemu središtu ima supermasivnu crnu rupu mase otprilike 4 milijuna Sunčevih masa. Prva izravna slika bliskog okruženja obzora crne rupe u središtu galaksije dobivena je 2019. godine, povezivanjem podataka s osam radioteleskopa diljem svijeta. 

Kompozitna fotografija galaksije NGC 1068 snimljena svemirskim teleskopom Hubble i ilustracija središnjeg dijela galaksije u kojem se nalazi supermasivna crna rupa, plin koju u nju upada (i zato snažno svijetli) te torus prašine. Izvor: NASA / JPL-Caltech

Crne rupe: od opće teorije relativnosti do supermasivne crne rupe u središtu Mliječnoga puta i Nobelove nagrade za fiziku 2020. godine

8) Galaksije mogu biti izrazito udaljene jedna od druge 

Mliječnom putu najbliži je susjed patuljasta galaksija Canis Majoris, udaljena otprilike 25 000 svjetlosnih godina. Daleke galaksije vrlo se slabo vide i zato ih je teško promatrati. Kako bismo dobili slike udaljenih galaksija, moramo se koristiti velikim teleskopima velike razlučive snage i snimati snimke s dugačkom ekspozicijom kako bi se prikupilo dovoljno svjetla s tih tijela. 

Pretplatite se na Youtube kanal Astroučionice i budite obaviješteni o novom sadržaju 🙂

9) Galaksije se skupljaju u skupove 

Galaksije nisu nasumično razbacane po svemiru, nego je prosječna galaksija dio skupa galaksija. Ti skupovi sastoje se od stotina pa čak i tisuća galaksija povezanih međusobnim gravitacijskim privlačenjem. I sami skupovi galaksija povezani su u veće strukture koje se nazivaju superskupovima. Mliječni put dio je naše lokalne skupine galaksija, koja sadržava više od 54 galaksije. Ta lokalna skupina rubni je član skupa Djevica, koji je dio superskupa Djevica, koji je pak dio superskupa Laniakea. 

Ilustracija superskupa Laniakee. Izvor: Andrew Z. Colvin @wikipedia; CC BY-SA 4.0
Ilustracija superskupa Laniakee. Izvor: Andrew Z. Colvin @wikipedia; CC BY-SA 4.0

10) Galaksije međudjeluju kroz gravitaciju 

Galaksijsko međudjelovanje utječe na izgled i razvoj galaksija. U prošlosti se vjerovalo kako bi se jedna vrsta galaksija za života mogla razviti u drugu, ali trenutačna znanstvena saznanja pokazuju da su neke vrste galaksija posljedica gravitacijskoga međudjelovanja. Primjerice, eliptične galaksije mogu nastati spajanjem velikih galaksija prethodnica, a istodobno ti događaji mogu potaknuti intenzivne epizode stvaranja zvijezda u međusobno djelujućim galaksijama. 

Veliki sudar Mliječnoga puta s Andromedom

Simulacija sudara, odnosno stapanja Mliječnoga puta i Andromede (M31). U procesu se tanki plavi diskovi galaksija nepovratno mijenjaju te se galaksije stapaju u jednu, konačnu galaksiju eliptičnog oblika i crvene boje (Mljekomedu? 🙂 ). Galaksija Trokut (M33) u ovoj realizaciji simulacije ostaje u orbiti oko konačne spojene galaksije, međutim u drugim realizacijama stapa se s Mliječnim putem i Andromedom. Vizualizacija prikazuje 8,2 milijarde godina u budućnost te svake sekunde u njoj prođe 105 milijuna godina. Plava boja prikazuje spiralne galaksije (plava boja dolazi od mladih vrućih zvijezda, koje ukazuju na nedavno stvaranje zvijezda u galaksijama), a narančastocrvena eliptičnu galaksiju (crvena boja je boja starijih zvijezda i ako prevladava u galaksiji ukazuje na to da u njoj nema mnogo mladih, vrućih i plavih zvijezda). Izvor: Frank Summers (STScI), Gurtina Besla (Columbia University), i Roeland van der Marel (STScI), preuzeto od NASA-e