Galaktyka

Galaktyka jest to układ złożony z gwiazd, materii międzygwiezdnej, ciemnej materii i energii. To podstawowa, ogromna "wyspa" materii we Wszechświecie. W jej środku często znajduje się jasne jądro. Prawdopodobnie w samym centrum znajdują się masywne czarne dziury. Uważa się, że w procesie tworzenia struktur galaktycznych znaczącą rolę odgrywa ciemna materia, której jest w galaktykach prawdopodobnie 5 razy więcej niż materii widzialnej.

Wielkość galaktyk wynosi od kilku tysięcy do ponad 100 tysięcy lat świetlnych. Masa galaktyki może wynosić od 10⁷ do 10¹³ mas Słońca.

Galaktyki mogą tworzyć grupy i gromady oraz supergromady.

Nie są to struktury statyczne. Większość galaktyk rotuje wokół własnego jądra, choć często bardzo wolno.

Galaktyki aktywne

Istnieją też aktywne galaktyki o niezwykle jasnych jądrach, czasem z dżetami. Do aktywnych galaktyk można zaliczyć galaktyki Seyferta, radiogalaktyki i kwazary.

Rodzaje galaktyk

Z uwagi na wygląd wyróżniamy następujące rodzaje galaktyk:

Galaktyka eliptyczna - galaktyki eliptyczne to stare galaktyki w kształcie elipsy, często o ogromnych rozmiarach. Stosuje się dla nich klasyfikację od E0 (kulista) do E7 (silnie spłaszczona).
Galaktyka spiralna - to galaktyka w kształcie spirali z eliptycznym wybrzuszeniem w jej centrum i charakterystycznymi ramionami wokół. Centrum zawiera starsze gwiazdy, ramiona zaś młodsze. Galaktyki spiralne mogą mieć poprzeczkę w centralnej jej części (galaktyki spiralne z poprzeczką oznaczamy kolejno SBa-SBb i SBc). Galaktyki spiralne bez poprzeczki oznaczmy kolejno Sa-Sb-Sc. Droga Mleczna jest galaktyką spiralną. To jedne z najpiękniejszych obiektów w kosmosie.
Galaktyka soczewkowata - to galaktyka pośrednia między galaktyką spiralną a eliptyczną. To dyski bez ramion. Oznacza się je od SA0 (bez poprzeczki) lub SB0 (z poprzeczką)
Galaktyka nieregularna - galaktyki o kształtach nieregularnych, oznaczane przez IA, gdy nie mają poprzeczki lub przez IB, gdy mają poprzeczkę.

Klasyfikacja galaktyk zaproponowana przez Hubble'a została zilustrowana poniżej.

Klasyfikacja galaktyk © robu_s - stock.adobe.com

Wybrane galaktyki

Galaktyka	Jasność wizualna	Jasność absolutna	Typ	Odległość od Słońca w milionach lat świetlnych do centrum galaktyki	Rozmiary kątowe [']	Prędkość ucieczki [km/s]	Masa [mld M_s]
Droga Mleczna	-	-	Sb	0,028	-	-	750
Galaktyka Andromedy, M31, NGC 224	3,47	-21,2	Sb	2,52	180×60	-298	400
M32	8,21	-16,5	E2	2,4	8×6	-205	3
Wielki Obłok Magellana, LMC	0,4	-18,5	Ir	0,16	430×430	313	20
Mały Obłok Magellana	2,29	-17,1	Ir	0,22	280×160	158	6
NGC 4151 (galaktyka Seyferta)	11,5	-19	Sy1	55	6×4	995	około 1300
Cygnus A	16	-21	E0p	800	2	16 811
3C 273 (kwazar)	12,8	-27	QSO	2200	0,3	47469

Zdjęcia galaktyk

Oto galeria galaktyk.

Galaktyka andromedy widoczna gołym okiem na północnym niebie © BlkAng3L - stock.adobe.com

Galaktyka spiralna © muratart - stock.adobe.com

Droga Mleczna - galaktyka, w której żyjemy. Zdjęcie wykonano na pustyni w Namibii w Afryce. © fabio lamanna - stock.adobe.com

Historia odkrycia

Jeszcze w XVIII wieku zdawano sobie sprawę, że rozmyte mgiełki na niebie mogą być niezwykłymi obiektami. Nawet otrzymały nazwę oznaczającą "chmurę" (nebulae). Byli przekonani, że te mgławice (jak je też nazywali) znajdują się w Drodze Mlecznej. Niektóre mają czasem kształt spirali. Zaskoczenie w XIX wieku przyniosły badania światła tych obiektów za pomocą spektroskopu. Niektóre mgławice miały widmo, które świadczyło o tym, że to obiekty złożone z pyłu i gazu. Niektóre jednak obiekty dawały widmo podobne do widma światła gwiazd. Na początku XX w. Edwin Hubble dokonał rozdziału mgławic od galaktyk. On jako pierwszy sklasyfikował pierwsze galaktyki. System ten był później rozwijany, między innymi przez francuskiego astronoma - Gerarda de Vaucouleurs.

Pochodzenie i ewolucja galaktyk

Ewolucja galaktyk rozpoczyna się od chwili, gdy Wszechświat zbudowany był z neutralnego gazu wodoru i helu, w którym to zaczęły powstawać masywne, pierwsze gwiazdy na skutek kolapsu gazowych chmur. Gwiazdy łączyły się w niewielkie galaktyki. Kolaps, czyli zapaść chmur materii, w tym ciemnej materii był nierównomierny z uwagi na nieregularny jej rozkład we Wszechświecie.

Zderzenia galaktyk, ich wzajemne oddziaływanie, procesy zachodzące w aktywnych jądrach kształtowały dalsze losy galaktyk.

Im dalej znajduje się galaktyka, tym dawniej wyemitowała światło. Patrzymy więc na niektóre galaktyki, które istniały miliardy lat temu.

Poniżej znajduje się słynne zdjęcie z teleskopu Hubble'a z 2014 roku (nieco zmodyfikowane). Przez 27 dni naświetlano maleńki fragment nieba. W efekcie uzyskano obraz aż z 15 000 galaktykami z przesunięciem ku czerwieni nawet ponad 6. To niewyobrażalnie duża przestrzeń sięgająca niewyobrażalnie daleko w kosmos i sięgająca w czasie rejonów początków Wszechświata.

Głębokie pole galaktyk - zdjęcie z teleskopu Hubble'a - NASA © allexxandarx - stock.adobe.com

Ciekawostki

Najbliższa Słońcu galaktyka to Obłok Magellana, którego dzieli od nas około 160 000 lat świetlnych.

Pytania

Jak nazywa się nasza galaktyka?

Nasza galaktyka to Droga Mleczna lub po prostu Galaktyka (pisana wielką literą).

Czy galaktyki mogą się zderzać?

Tak. Taki los czeka Drogę Mleczną i Andromedę za około 3 mld lat. Andromeda zbliża się do nas z prędkością około 300 km/s.

Ile jest galaktyk we Wszechświecie?

We wszechświecie jest co najmniej 2 biliony galaktyk.

Jak szybko się obraca Droga Mleczna?

Nasza Galaktyka, czyli Droga Mleczna obraca się wokół własnej osi. Jak długo trwa taki pełny obrót?

Czy galaktyka może się obracać z dowolną prędkością?

Galaktyki obracają się wokół własnej osi. Czy okres obrotu jest dowolny?

Czy Droga Mleczna może zderzyć się z inną galaktyką?

Czy Droga Mleczna może zderzyć się z inną galaktyką skoro wszystkie obiekty w kosmosie oddalają się od siebie zgodnie z prawem Houbble'a? Czy zderzenie takie byłoby katastrofalne w skutkach?

Ile jest galaktyk we Wszechświecie?

Skąd wiadomo, ile jest galaktyk we Wszechświecie? Czy ktoś to policzył? Jeżeli tak, to w jaki sposób i ile ich jest?