Vesmír tvoria obrovské skupiny hviezdy ktoré sa nazývajú galaxie. A Galaxia Je to súbor hviezd, prachu a plynu, ktoré drží pohromade gravitácia. Tieto kozmické štruktúry vznikajú miliardy rokov z oblakov plynu a prachu, ktoré sa zmršťujú vlastnou gravitáciou.
Typy galaxií a ich vznik
Existujú rôzne druhy galaxie a každý z nich má iný tvar a štruktúru. Astronómovia klasifikujú galaxie do štyroch širokých kategórií: špirály, eliptické, šošovkovitý e nepravidelný. Túto klasifikáciu pôvodne navrhol Edwin Hubble v 1930. rokoch XNUMX. storočia a používa sa dodnes.
Vznik galaxie závisí od viacerých faktorov, ako je rýchlosť rotácie pôvodného oblaku plynu, gravitačné interakcie s inými blízkymi galaxiami a vnútorné procesy tvorby hviezd. Ak má oblak dostatočný moment hybnosti, môže sa vyvinúť do špirálovej galaxie s kotúčové a špirálové ramená; Ak ho nemá, môže sa stať eliptickou alebo šošovkovitou galaxiou.
Špirálové galaxie
Špirálové galaxie, ako tá naša mliečna dráha, sú ľahko rozpoznateľné podľa ich jasných špirálovitých ramien vybiehajúcich z kompaktného jadra. Tieto ramená sú tvorené mladými hviezdami, prachom a medzihviezdnym plynom. Ramená špirálových galaxií sú tiež domovom intenzívnych procesov tvorby hviezd, kde sa nové hviezdy naďalej rodia zo stlačeného plynu v oblakoch, ktoré ich tvoria.
Eliptické galaxie
Na druhej strane eliptické galaxie majú viac okrúhly alebo oválny tvar a nemajú definované špirálové ramená. Skladajú sa najmä z staré hviezdy a obsahujú veľmi málo plynu a prachu, čo znamená nízku rýchlosť tvorby hviezd v porovnaní so špirálovými galaxiami. Tie väčšie sa nazývajú eliptických obrov a sú to jedny z najhmotnejších štruktúr vo vesmíre.
Šošovkovité galaxie
Lentikulárne galaxie sú prechodným typom medzi špirálovými a eliptickými galaxiami. Hoci majú disk, ako špirálové galaxie, chýbajú im definované štruktúry špirálových ramien. Jeho zloženie zahŕňa staré aj mladé hviezdy a miera jeho tvorby hviezd je mierna.
Nepravidelné galaxie
Napokon, nepravidelné galaxie nemajú definovaný tvar ani štruktúru. Mnohé z nich sú výsledkom zrážok alebo interakcií s inými galaxiami. Tieto zrážky dezorganizujú galaktické štruktúry a vytvárajú nepravidelné galaxie s oblakmi plynu a prachu zmiešanými s rozptýlenými hviezdami.
Pohyb a expanzia vesmíru
Galaxie nie sú statické; všetky sa nachádzajú v pohyb. Tento pohyb je spôsobený gravitáciou, ktorá na nich individuálne pôsobí a rozpínaním samotného vesmíru. Edwin Hubble, slávny astronóm, bol tým, kto v 1920. rokoch minulého storočia dokázal, že vesmír sa rozpína.
Hubble pozorovali, že väčšina galaxií sa vzďaľuje od našej, čo znamená, že vesmír sa od r Veľký tresk. Tento jav je známy ako červený posun, ako sa svetelné vlny z galaxií naťahujú smerom k červenej časti elektromagnetického spektra, keď sa od nás vzďaľujú.
Pomocou týchto informácií astronómovia dokázali vypočítať, že vesmír je starý približne 13.800 miliardy rokov. Toto expanzia Ovplyvňuje nielen rozmiestnenie galaxií, ale aj ich vývoj. Ako sa vesmír ďalej rozpína, galaxie sa od seba vzďaľujú, čím sa priestor medzi nimi stáva ešte väčším.
Mliečna dráha a naše miesto vo vesmíre
Naša galaxia, mliečna dráha, je jednou z mnohých špirálových galaxií vo vesmíre. Má priemer približne 100.000 XNUMX svetelných rokov a nachádza sa v skupine galaxií známych ako miestna skupina, ktorá zahŕňa ďalšie pozoruhodné galaxie ako napr Andromeda a Magellanove oblaky.
V strede Mliečnej dráhy je supermasívna čierna diera známa tzv Strelec A*, okolo ktorej obiehajú všetky hviezdy a zložky našej galaxie. Mliečna dráha má aj niekoľko satelitných galaxií, ktoré okolo nej obiehajú, ako napríklad spomínané Magellanove mračná, čo sú menšie a bližšie galaxie.
Galaktické kolízie a fúzia Andromedy
Galaxie sa od seba nielen vzďaľujú, ale mnohé sa môžu v priebehu miliónov rokov aj navzájom zraziť. Kolízie galaxií môžu spôsobiť vznik zložitých štruktúr a spustiť obrovské výbuchy hviezd.
Jasným príkladom budúcej kolízie je interakcia medzi galaxia andromeda a Mliečna dráha. Obe galaxie sú na kolíznom kurze a očakáva sa, že sa zlúčia do jednej obrovskej eliptickej galaxie približne za 4.500 miliardy rokov. Toto zlúčenie dramaticky ovplyvní tvar a obsah oboch galaxií.
Temná hmota a galaxie
Ďalšou dôležitou súčasťou chápania galaxií je prítomnosť toho, čo nazývame temná hmota. Je to forma hmoty, ktorú nevidíme priamo, ale ktorá má veľký gravitačný vplyv na galaxie. Bez prítomnosti tmavej hmoty by mnohé galaxie neboli schopné udržať si svoju štruktúru ani vysvetliť rýchlosť ich rotácie.
Keď astronómovia sledujú rotáciu galaxií, zistia, že hviezdy na vonkajších okrajoch galaxií sa pohybujú oveľa rýchlejšie, než by mali vzhľadom na viditeľné množstvo hmoty. Na vysvetlenie tohto rozporu vedci predpokladajú existenciu temnej hmoty, ktorá by prispela dostatočnou hmotnosťou na udržanie súdržnosti galaxie.
Vera Rubin, americký astronóm, bol priekopníkom v tejto oblasti štúdiom rotačných kriviek galaxií, čím položil základy moderného výskumu tmavej hmoty.
Temná hmota však zostáva jednou z najväčších záhad modernej astronómie, keďže napriek mnohým prebiehajúcim štúdiám ešte nebola priamo pozorovaná.
Štúdium galaxií umožnilo astronómom lepšie pochopiť vesmír, v ktorom žijeme, a hoci je toho veľa, čo sme objavili, stále sa máme čo učiť. Galaxie nás naďalej fascinujú a vyzývajú nás, aby sme si rozšírili obzory a vedomosti.