Galaxia
MLIEČNA DRÁHA
VÝVOJ GALAXIE
Slnečná sústava sa
nachádza špirálovej galaxie známej ako Mliečna dráha. Táto Galaxia vznikla z
nepravidelné gule vodíka a hélia asi pred 12 - 14 miliardami rokov. "Protogalaxií" sa
postupne pôsobením vlastnej gravitácie zmenšovala. Pri tomto procese
zhoustly nízke koncentrácie plynov, ktoré sa stali základom pre vznik
hviezdnych hmlovín obiehajúcich stred, z ktorého Galaxie vznikla. Pri pohybe sa rozpadli na
stovky a tisíce malých chumáčov plynu, ktoré sa premenili na hviezdy. Celá protogalaxií, s
výnimkou guľových hviezdokôp, sa zrútila do svojho stredu. Keď sa plyn zrútil,
rotoval rýchlo okolo stredu, podobne ako sa točí voda pri vypúšťaní
umývadla. Väčšina hmoty vytvorila
obrovskú sploštenou guľu - stredovú vydutina Galaxie. Neskôr sa väčšina tohto
plynu rozdelila na hviezdy, ale zvyšok vytvoril obrovský rotujúci disk o
veľkosti 100 000 svetelných rokov. Rotácie disku spomaľuje
kondenzácii plynu na hviezdy, tento proces trvá dodnes.
ŠTRUKTÚRA GALAXIE
Guľové hviezdokopy, ktoré
obsahujú najstaršie hviezdy Galaxie, postupne dostávajú načervenalý
nádych, pretože veľa ich hviezd expandovalo a stalo sa obrami alebo
nadobor. Hviezdokopy obiehajú
stred Galaxie a často ním prechádzajú, ale hviezdy sa navzájom
nezrážajú. Aj keď sú relatívne
blízko, aby vytvorili guľovú hviezdokopu, je vzdialenosť medzi hviezdami
obrovská. Celkom určite v
prežiarené časti nepozorovateľné "tmavej hmoty". Môže byť tvorená ohromným
množstvom hnedých trpaslíkov - príliš tmavých, než aby boli vidieť -
ale niektorí astronómovia si myslia, že táto hmota je tvorená zatiaľ
neobjaveným typom subatomických častíc. V stredu Galaxie sú tiež
staré a červenkasté hviezdy a po procese ich vzniku tam zostalo
relatívne malé množstvo plynu. Avšak v strednej oblasti
Galaxie existujú plynové oblakmi o priemere približne desiatich
svetelných rokov, ktoré môžu byť skúmané iba rádioteleskopy. Oblaky sú silne narušená v
strede umiestneným objektom s hmotnosťou niekoľkých miliónov Sĺnk. Tento objekt môže byť
čierna diery pohlcujúce ročne hmotu desiatich Sĺnk, alebo zvyšky
superhmotných hviezd, ktoré tam explodovali v uplynulých sto miliónoch
rokov. Galaxia má priemer 100 00
svetelných rokov. Slnko leží zhruba v dvoch
tretinách od stredu a obeh galaktického stredu mu zaberie okolo 230
miliónov rokov. Dve, alebo snáď štyri
tesne zvinutá špirálové ramená sú lemovaná jasnými modrými hviezdami. I keď je to ťažko
pochopiteľné, predpokladá sa, že ramená sú oblasti, kde gravitačná vplyv
spôsobil vlny mierne zvýšenej hustoty. Hviezdy a plynné oblakmi
môžu ramenami prejsť, ale ich pohyb je spomalený. V týchto miestach začína
zrod hviezd. Aj keď už všetky druhy
hviezd vznikli, v špirálových ramenách sa vyskytuje menšie množstvo
nápadných, modrým jasom rýchlo horiacich veľkých hviezd.
TYPY GALAXIE
Iba približne štvrtina
všetkých galaxií je špirálového typu, ďalšie štvrtina sú nepravidelné
galaxie. Najčastejšie sú eliptické
galaxie s tvarmi od "ragbyovej lopty" po takmer presnú guľu. Eliptické galaxie majú
rozmanitú veľkosť, od niekoľkých miliónov hviezd až po najznámejšie
galaxie sa sto bilióny členmi (1014). Obsahujú určité množstvo
plynu a niekoľko mladých hviezd, takže sú prevažne červenkasté. V miestnej sústave
galaxií nie sú rozsiahle špirálová galaxia, ale niekoľko menších
susediacich galaxií v Andromede je špirálového typu. Špirálové galaxie môžu
mať tesne zvinutá ramená, vychádzajúce z obrovského stredového disku,
alebo menej zvinutá ramená vychádzajúce z menšieho disku. Podobný rozsah tvarov má
aj ďalší typ galaxií, špirálové galaxie s priečkou, kde špirálové ramená
vychádzajú z protiľahlých koncov centrálnej priečky.
Galaktická Kupy
Galaxie sú zoskupené do
hniezd, zvyčajne o veľkosti desiatok miliónov svetelných rokov. Tieto galaktickej kopy
obsahujú niekoľko sto až niekoľko tisíc galaxií. Drží po zhromaždení
vplyvom vzájomnej gravitácie a každá galaxie sa pohybuje okolo stredu
kopy. Rýchlosť ich pohybu
ukazuje, že na ne pôsobí väčšia gravitačná sila, ako je možné spočítať
na základe pozorovaných galaxií. Časť tejto chýbajúcej
hmoty je tvorená nejasnými galaxiami, ktoré sú príliš slabé, takže nie
sú pozorovateľné. Ďalšia časť tvorí tmavý
mezigalaktický plyn, ktorý vyžaruje rozoznateľné röntgenové žiarenie. Musí tam byť však oveľa
viac "tmavej hmoty", ako sa podarilo zatiaľ zdôvodniť. Okrem toho súčasné teórie
vzniku vesmíru naznačujú, že vo vesmíre musí byť stokrát viac hmoty,
než koľko sa astronómom zatiaľ podarilo detekovať.
Interakcia GALAXIE
Typická galaxia utrpela
po dobu svojej existencie niekoľko zrážok s inými galaxiami, poprípade
je tesne minula. Teraz môžeme pozorovať
dvojica galaxií, ktoré ku zrážke nemajú daleko.jedna taká dvojica sa
nazýva Myši, pretože reťazce hviezd pripomínajú prepletené myšou
chvosty, podobný jav u inej dvojice galaxií viedol k názvu tykadlá. Jedna galaxia môže
zasiahnuť stred inej galaxie a prejsť skrz neho. Jednotlivé hviezdy sú
vzhľadom k svojim veľkostiam od seba veľa vzdialené, a tak sa nezrazí,
ale plynová oblaky v týchto galaxiách sa môžu zraziť, a dať vznik
milióna nových hviezd. Tieto objekty sú miestom
zrodu nových hviezd. Keď sa procházející
galaxie začne vzďaľovať, môže po nej zostať zvlnenie hmoty, smerujúci na
okraj "cieľové" galaxie, ktoré tak poskytne široký pás mladých hviezd. Sú známe niektoré takéto
galaxie pripomínajúce koleso žebřiňáku. Ak sa zrazí dve špirálové
galaxie, často splynú do jednej veľkej eliptickej galaxie. Eliptické galaxie môžu po
zrážke vytvoriť väčší eliptické galaxie, v ktorých môže zostať niekoľko
jadier ako pozostatok pôvodných galaxií. Takto môžu galaxie
narastať, až vzniknú veledobří galaxie.
SUPERGALAXIE
Množstvo galaxií ukazuje,
že skupiny galaxií sú zoskupené do väčších celkov - reťazcov a plôch
oddelených podľa všetkého prázdnym priestorom s rozlohou stoviek a
tisícok miliónov svetelných rokov. Či táto "penová"
štruktúra vesmíru existovala už v plyne, z ktorého vznikli protogalaxií,
alebo až neskôr, zostáva nevyjasnené.
AKTÍVNA GALAXIE
V stredu mnohých blízkych
galaxií, a tiež v Mliečnej dráhe, sa prejavuje veľká aktivita, schovaná
za hustými plynovými oblakmi. Hviezdy obiehajú okolo
silných gravitačných polí a vysielajú silné röntgenové žiarenie. V niektorých galaxiách
existuje dokonca väčšej aktivita, zistiteľná na obrovské vzdialenosti -
stovky miliónov rokov. Mnoho aktívnych galaxií
vydáva ohromné prúdy žiarenie spolu s nabitými časticami, ktoré sú
zreteľne pozorovateľné na rádiových vlnách. Tieto prúdy narážajú na
mezigalaktický plyn a zastavujú sa, aby vytvorili zásobníky hmoty
vysielajúce rádiové žiarenie. Tieto rádiové laloky sa
skladajú prevažne z rýchlo sa pohybujúcich častíc s rozptýlenými
hviezdami. Najväčší aktivitu
vykazujú kvazary, z ktorých najbližšia je od nás vzdialený dve miliardy
svetelných rokov. Kvazar je kvasistelární
objekt, tj vyzerá ako hviezda, ale v iných častiach elektromagnetického
spektra vyžaruje ako galaxie. Mnoho kvazary môžeme na
veľké vzdialenosti vidieť nielen preto, že sú tak veľké, ale aj preto,
že ich je skutočne veľa. Niektoré z nich sú tak
ďaleko, že ich svetlo je opustil pred deviatimi až jedenástimi
miliardami rokov - len niekoľko miliárd rokov po veľkom tresku. Zdá sa, že výrazné
žiarenie vychádza zo stredu galaxie.
Galaktická čierne diery
Zdrojom energie pre
všetky tieto rôzne typy aktívnych galaxií je takmer iste čierna diera. Pri vzniku typickej
galaxie sa niektoré hviezdy blízko stredu spoja a vytvoria mohutnú
čiernu dieru. Približne 50 miliónov
rokov táto čierna diery pohlcuje hviezdy, plyn a prach, pričom zachytáva
aj obrovské množstvo žiarenia. Potom je hmota v jadre
galaxie spotrebovaná aktivita ustane. Tento celý cyklus trvá
cez dve miliardy rokov. Po čase podobná aktivita
pokračuje, avšak v menšom meradle. Rôzne druhy aktivít,
ktoré