Галаксија

Из Википедије, слободне енциклопедије
За друге употребе, погледајте Галаксија (вишезначна одредница).
НГЦ 4414, типична спирална галактика у констелацији Береникиној коси има пречник од 55.000 светлосних година и од Земље је удаљена приближно 60 милиона светлосних година.

Галаксија (грч. γαλαξίας: Млечна стаза) или галактика (од грч. κύκλος γαλακτικός: млечни круг), гравитацијом везан систем састављен од звезда, звезданих остатака, међузвезданог гаса и прашине те тамне материје.[1][2] Галаксије се по величини деле на оне најмање (патуљасте) које садрже око 10 милиона звезда до енормно великих које садрже и до билион (1012) звезда.

Претпоставља се да у видљивом делу универзума постоји преко стотину милијарди (1011) галаксија.[3][4] Галаксије се могу груписати на основу њихове визуелне морфологије, укључујући елиптичке,[5] спиралне, и ирегуларне.[6] За многе галаксије се сматра да имају црне рупе у свом активном центру. Централна црна рупа Млечног пута, позната као Сагитариус А*, има масу која је четири милиона пута већа од Сунца.[7]

Већина галаксија у пречнику има од хиљаду па до стотину хиљада парсека (пар десетина хиљада па до пар стотина хиљада светлосних година). Галаксије су једна од друге често удаљене више милиона парсека (или мегапарсека).[8] Галаксије су међусобно повезане гравитацијом и као такве чине скуп или галактичко јато, која заједно могу формирати и суперјато.

Претпоставља се да 90% материје у галаксији чини такозвана тамна материја. Подаци прикупљени посматрањем говоре да већина галаксија садржи барем по једну супермасивну црну рупу у свом центру. Врло је вероватно да наша галаксија, Млечни пут поседује један такав објекат.

Порекло речи[уреди]

Реч „галаксија“ потиче од грчке речи „галаксијас“ („γαλαξίας“) односно „киклос галактикос“ и у преводу значи „млечни круг“ јер такав изглед имају поједине галаксије када су посматране под ведрим небом.

Када је Вилијам Хершел написао каталог о објектима у дубоком свемиру употребио је назив „спиралне маглине“ мислећи превасходно на галаксије попут Андромеде М31. Касније, када се утврдила права удаљеност ових објеката, галаксије су називане и „масивне конгломерације звезда“ или „космичка острва“. Ипак, узевши у обзир да реч „космос“ представља целину свега постојећег, назив је одбачен, тако да су масивни гравитацијом везани скупови звезда постали познати као галаксије.

Номенклатура[уреди]

Десетине хиљада галаксија је пописано. Само мали број њих има добро позната имена, као што су галакција Андромеда, Магелански облаци, галаксија Вртлог и галаксија Сомбреро. Астрономи користе индентификаторе из одређених каталога, као што су Месјеов каталог, NGC (Нови општи каталог), IC (Индексни каталог), CGCG (Каталог галаксија и кластера галаксија), MCG (Морфолошки каталог галаксија) и UGC (Упсалски општи каталог галаксија). Све добро познате галаксије се јављају у једном или више каталога, мада су сваком од њих под различитим бројем. На пример, Месје 109, спирални систем који је под бројем 109 у Месијевом каталогу, такође има кодове NCG3992, UGC6937, CGCG 269-023, MCG +09-20-044 и PGC 37617.

У науци је уобичајено да се доделе имена већини изучаваних предмета, чак и оним најмањим, те су белгијски астрофизичар Герард Бодифи и класичар Мајкл Бергер су почели нови каталог (CNG - каталог именованих галаксија)[9] у коме су хиљади добро познатих галаксија дата смислена, описна имена на Латинском (или латинизованом Грчком)[10] у складу са биномијалном номенклатуром која се користи у другим наукама, као што су биологија, анатомија, палеонтологија и у другим пољима астрономије, као што је географија Марса. Један од аргумената у подршци тог посла је да ти импресивни објекти заслужују бољи третман од неинспиративних кодова. На пример, Бодифи и Бергер предлажу неформално, описно име Callimorphus Ursae Majoris за добро формирану галаксију Месјер 109 у Урса Мајору.

Типови галаксија[уреди]

За више информација погледајте: Морфолошка класификација галаксија
Типови галаксија по Хабловој класификацији. ‘Е’ означава елиптичну галаксију; ‘S’ спиралну галаксију, ‘SB’ представља краковиту спиралну галаксију

Галаксије се деле на три главна типа: елиптичне, спиралне, и нерегуларне.

Узевши у обзир да се Хаблова класификација базира искључиво на визуелном морфолошком типу, то значи да постоје неке битне карактеристике и особине по којима се поједине галаксије разликују, а припадају истој групи-типу. Пример су формације звезда, или активности у центру.

Елиптичне галаксије[уреди]

По Хабловој класификацији елиптичне галаксије деле се на седам класа у зависности од нивоа елиптичности: Е0 готово сферичног облика, до Е7 елипсастог облика. Овакве галаксије садрже релативно малу количину међузвездане материје. Такође је утврђено да је формирање нових звезда ретка појава у оваквим галаксијама.

То значи да таквим системима доминирају старе звезде које орбитирају око локалног центра гравитације у произвољном правцу. То им даје велику сличност са глобуларним јатима.

Највеће галаксије су у већини случајева гигантске елиптичне галаксије. Верује се да је већина елиптичних галаксија формирано након колизије и спајања више галаксија у једну. Када се упореди са спиралном, величина такве једне галаксије је енормна. Такве галаксије се обично могу наћи у центру галактичког јата.

Спиралне галаксије[уреди]

За више информација погледајте: Спирална галаксија

Спиралне галаксије се састоје од ротирајућег диска који сачињавају звезде и међузвезданих гасова, док се при центру налази скупина старијих звезда. По Хабловој класификацији спиралне галаксије носе ознаку ‘S’, пропраћену са још три словне ознаке (a,b,c) у зависности од тога ком подскупу галаксија припада, и одређују величину крака и језгра галаксије. „Sa“-галаксије има слабо развијене и дефинисане краке док је језгро релативно масивно. Док на другом крају имамо „Sc“-галаксије са великим и дефинисаним крацима и отвореним малим језгром.

Патуљасте галаксије[уреди]

За више информација погледајте: Патуљаста галаксија

Историјски преглед[уреди]

Историјски, галаксије су дељене према њиховом привидном изгледу (што се често назива визуелном морфологијом). Чест облик је елиптична галаксија, са витким елиптичним профилом. Спиралне галаксије су гомиле у облику дискова са закривљеним, праховитим крацима. Галаксије неправилних и необичних облика познате су под називом необичних галаксија и типично произлазе из раскида изазваних гравитацијским привлачењима суседних галаксија. Таква међуделовања блиских галаксија, која на крају могу прерастати у стапања галаксија, могу потакнути епизоде знатно појачаног стварања звезда и произвести оно што се назива starburst галаксијом. Мале галаксије које не поседују повезану структуру такође се називају неправилним галаксијама.

У видљивом свемиру вероватно има више од 100 милијарди (1011) галаксија. Пречници већине галаксија крећу се између 1000 и 100.000 парсека и обично их међусобно раздвајају милиони парсека (или мегапарсеци). Међугалактички простор (простор између галаксија) испуњен је разређеним гасом, чија је густина мања од једног атома по кубном метру. Велика већина галаксија организирана је у хијерархијским друштвима која се називају скуповима, који се опет, даље, могу здруживати у суперскупове. Те веће структуре уопштено се распоређују у плоче и нити које се простиру непрегледним свемирским празнинама.

Иако још увек недовољно схваћена, тамна материја, чини се, учествује са 90% у маси већине галаксија. Посматрања указују на то, да би у средиштима већине, ако не и свих галаксија, могле постојати супермасивне црне рупе. Претпоставља се да би оне могле бити основним узроком активних галактичких језгара пронађених у средиштима неких галаксија. Чини се да галаксија Млечни пут у свом језгру удомљује најмање један такав објект.

Млечни пут[уреди]

Главни чланак: Млечни пут

Грчки филозов Демокрит (450–370 п. н. е.) је предложио да се светла трака на ноћном небу позната као Млечни пут вероватно састоји од удаљених звезда.[11] Аристотел (384–322 п. н. е.), је међутим веровао да је Млечни пут узрокован „игницијом ватреног издисања појединих звезда које су велике, бројне и близо једна другој“ и да до „игниције долази у горњем делу атмосфере, у регији света која је у контакту са небеским кретањима.“[12] Неоплатонски филозоф Олимпиодорус Млађи (cca 495–570 п. н. е.) је био критичан по том питању, тврдећи да ако је Млечни пут сублунаран (лоциран између Земље и Сунца) он би требало да изгледа различито у различитим временима и местима на Земљи, и да би требало да има паралаксу, коју он нема. По његовом мишљену, Млечни пут је небеско тело.[13]

Према Мохани Мохамеду, арапски астроном Алхазен (965–1037) је био први да покуша да посматра и измери паралаксу Млечног пута,[14] i on je utvrdio da pošto Mlečni put nema paralakse, on mora biti udaljen od Zemlje, te da ne može da bude deo atmosfere.[15] Персијски астроном al-Bīrūnī (973–1048) је предложио да је галаксија Млечни пут „колекција безбројних делова попут магловитих звезда.“[16][17] Андалузијски астроном Ибн Баджа (умро 1138) је предложио да се Млечни пут састоји од многих звезда које су скоро у додиру једна с другом, те да стога изгледају као су непрекидне услед рефракционог ефекта сублунарног материјала,[12][18] наводећи своја опажања конјункције Јупитера и Марса као евиденцију да до тога долази кад су два објекта близо један другом.[12] У 14. веку, астроном сиријског порекла Ибн Кајим је предложио да је галаксија Млечни пут састоји од „безброј ситних звезда груписаних заједно у сфери фиксиране звезе“.[19]

Облик Млечног пута који је Вилхелм Хершел извео 1785. на основу пребрајања звезда; препостављало се да је сунчев систем близу центра.

Стварни доказ да се Млечни пут састоји од многих звезда постао је доступан 1610, након што је италијански астроном Галилео Галилеј користио телескоп у изучавању Млечног пута и при том открио да се он састоји од огромног броја неразговетних звезда.[20][21] Године 1750. енглески астроном Томас Рајт, у својој оригинној теорији или новој хипотези свемира је (коректно) спекулисао да Млечни пут може да буде ротирајуће тело са великим бројем звезда које су држане заједно гравитационим силама, попут соларног система, мада на далеко већој скали. Резултирајући диск од звезда се може видети као трака на небу из перспективе унутар диска.[22][23] У једној расправи из 1755, Имануел Кант је разрадио Рајтову идеју о структури Млечног пута.[24]

Први пројекат који је описао облик Млечног пута и позицију Сунца у њему је подузео Вилхелм Хершел 1785. године путем пребројавања звезда у различитим регионима неба. Он је произвео дијаграм облика галаксије са соларним системом близу центра.[25][26] Користећи рафиниранији приступ, Каптејн је 1920. произвео слику мале елипсоидне галаксије (дијаметра од око 15 килопарсеца) са Сунцем близо центра. Харлоу Шепли је користио другачији метод, који је био базиран на каталогирању глобуларних кластера, што је довело до формирања радикално другачије слике: пљоснатог диска са дијаметром од око 70 килопарсеца и Сунцем далеко даље од центра.[23] Обе анализе су пропустиле да узму у обзир апсорпцију светлости у интерстеларној прашини присутној у галактичкој равни, те је након што је Роберт Јулиус Трумплер квантификовао тај ефекат 1930. године студирајући отворене кластере, сададашња слика наше галаксије домаћина формирана.[27]

Мозаик рибљег ока Млечног пута засвођен под високом нагибом преко ноћног неба. Снимљен је направљен у Чилеу

Разликовање од других маглина[уреди]

Неколико галаксија изван Млечног пута је видљиво голим оком на ноћном небу. У 10. веку, Персијски астроном Ал-Суфи је направио најранију записану идентификацију галаксије Андромеда, описујући је као „мали облак“.[28] Године 964. Ал-Суфи је идентификовао Велики Магеланов облак у својој Књизи фиксних звезда; ту галаксију су Европљани уочили тек током Магелановог путовања у 16. веку.[29][30] Галаксију Андромеда је независно забележио Симон Мариј 1612. године. [28]

Године 1750, Томас Рајт је (коректно) спекулисао да је Млечни пут спљоштени звездани диск, и да су неке од маглина видљивих на ноћном небу вероватно одвојене од Млечног пута.[23][31] Године 1755, Имануел Кант је користио термин „острвски свемир“ да опише те далеке маглине.

Фотографија "Велике маглине Андромеда" из 1899, касније идентификоване као галаксија Андромеда

При крају 18. века, Шарл Месје је припремио каталог са 109 најсветлијих небеских објеката који изгледају као небуле. Субсеквентно, Вилхелм Хершел је направио каталог са 5.000 маглина.[23] Године 1845. је Лорд Роси конструисао нови телескоп с којим је могао да уочи разлике између елиптичких и спиралних маглина. Он је такође успео да разазна појединачне тачке извора за неке код тих маглина, потврђујући Кантову ранију претпоставку.[32]

Године 1912, Весто Слајфер је извршио спектрографска изучавања најсветлијих спиралних маглина ради одређивања њиховог састава. Слифер је открио да спиралне маглине имају висок црвени померај, из чега произилази да се оне удаљавају од Млечног пута брзином која надмашује брзину ослобађања Млечног пута. Из тога произилази да оне нису гравитационо везане за Млечни пут, и да је мало вероватно да су део наше галаксије.[33][34]

Године 1917, Хебер Куртис је посматрао нову S Andromedae унутар „Велике Андромедине небуле“ (као што је галаксија Андромеда, Месјеов објецт М31, била тада позната). Прегледајући фотографске рекорде, он је уочио још 11 других нова. Куртис је запазио да су те звезде, у просеку, 10 редова величине тамније од оних из наше галакције. Као резултат тога он проценио да су оне на растојању од 150.000 парсека. Он је постао пропонент такозване хипотезе „острвских свемира“, по којој су спиралне небуле заправо независне галаксије.[35]

Године 1920. се одвила такозвана велика дебата између Шеплија Харлоуа и Хебера Куртиса, по питању природе Млечног пута, спиралних маглина, и димензија свемира. Да би подржао своју тврдњу да је Велика Андромедина маглина спољања галаксија, Куртис скренуо пажњу на појаву тамних трака које подсећају на облаке прашине у Млечном путу, као и на знатно Доплерово померање.[36]

Године 1922, естонски астроном Ернст Епик је одредио растојање које иде у прилог теорији да је Андромедина маглина заиста један удаљени екстра-галактички објекат.[37] Користећи нови 100 инчни Маунт-Вилсон телескопе, Едвин Хабл је био у стању да одреди спољне делове појединих спиралних маглина као колекције појединачних звезда и да идентификује неке од Цефеида, што му је омогућило да процени растојање до маглина. Оне су биле сувише удаљене да би биле део Млечног пута.[38] Године 1936. Хабл је произвео класификацију галактичке морфологије која се користи до данашњег дана.[39]

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  1. Sparke & Gallagher III (2000). стр. i.
  2. Hupp, E.; Roy, S.; Watzke, M. (12. 8. 2006). „NASA Finds Direct Proof of Dark Matter”. NASA. Приступљено 17. 4. 2007. 
  3. Uson, J. M.; Boughn, S. P.; Kuhn, J. R. (1990). „The central galaxy in Abell 2029 – An old supergiant”. Science. 250 (4980): 539—540. Bibcode:1990Sci...250..539U. doi:10.1126/science.250.4980.539. 
  4. Gott III, J. R. (2005). „A Map of the Universe”. Astrophysical Journal. 624 (2): 463—484. Bibcode:2005ApJ...624..463G. arXiv:astro-ph/0310571Слободан приступ. doi:10.1086/428890. 
  5. Hoover, A. (16. 6. 2003). „UF Astronomers: Universe Slightly Simpler Than Expected”. Hubble News Desk. Приступљено 4. 3. 2011.  Based upon:
  6. Jarrett, T. H. „Near-Infrared Galaxy Morphology Atlas”. California Institute of Technology. Приступљено 9. 1. 2007. 
  7. Finley, D.; Aguilar, D. (2. 11. 2005). „Astronomers Get Closest Look Yet At Milky Way's Mysterious Core”. National Radio Astronomy Observatory. Приступљено 10. 8. 2006. 
  8. „Galaxy Clusters and Large-Scale Structure”. University of Cambridge. Приступљено 15. 1. 2007. 
  9. Bodifée G. & Berger M. (2010). „CNG-Catalogue of Named Galaxies” (PDF). Приступљено 17. 1. 2014. 
  10. „Contemporary Latin”. Приступљено 22. 1. 2014. 
  11. Plutarch (2006). The Complete Works Volume 3: Essays and Miscellanies. Chapter 3: Echo Library. стр. 66. ISBN 978-1-4068-3224-2. 
  12. 12,0 12,1 12,2 Montada, J. P. (28. 9. 2007). „Ibn Bajja”. Stanford Encyclopedia of Philosophy. Приступљено 11. 7. 2008. 
  13. Heidarzadeh (2008). стр. 23–25.
  14. Mohamed (2000). стр. 49–50.
  15. Bouali, H.-E.; Zghal, M.; Lakhdar, Z. B. (2005). „Popularisation of Optical Phenomena: Establishing the First Ibn Al-Haytham Workshop on Photography” (PDF). The Education and Training in Optics and Photonics Conference. Приступљено 8. 7. 2008. 
  16. O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. „Abu Rayhan Muhammad ibn Ahmad al-Biruni”. MacTutor History of Mathematics archive. University of St Andrews. 
  17. Al-Biruni (2004). стр. 87.
  18. Heidarzadeh (2008). стр. 25, Table 2.1.
  19. Livingston, J. W. (1971). „Ibn Qayyim al-Jawziyyah: A Fourteenth Century Defense against Astrological Divination and Alchemical Transmutation”. Journal of the American Oriental Society. 91 (1): 96–103[99]. JSTOR 600445. doi:10.2307/600445. 
  20. Galileo Galilei, Sidereus Nuncius (Venice, (Italy): Thomas Baglioni, 1610), pages 15 and 16. English translation: Galileo Galilei with Edward Stafford Carlos, trans., The Sidereal Messenger (London, England: Rivingtons, 1880), pages 42 and 43.
  21. O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. (2002). „Galileo Galilei”. University of St. Andrews. Приступљено 8. 1. 2007. 
  22. An Original Theory Or New Hypothesis of the Universo, Founded Upon the Laws of Nature, and Solving by Mathematical Principles the General Phaenomena of the Visible Creation and Particularly the Via Lactea. Chapelle. 1750. стр. 48, 73. 
  23. 23,0 23,1 23,2 23,3 Evans, J. C. (24. 11. 1998). „Our Galaxy”. George Mason University. Приступљено 4. 1. 2007. 
  24. Kant, Immanuel (1755). Allgemeine Naturgeschichte und Theorie des Himmels. Fischer. стр. 9—. 
  25. William Herschel (1785) "On the Construction of the Heavens," Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 75 : 213-266. Herschel's diagram of the galaxy appears immediately after the article's last page. See:
  26. Paul (1993). стр. 16–18.
  27. Trimble, V. (1999). „Robert Trumpler and the (Non)transparency of Space”. Bulletin of the American Astronomical Society. 31 (31): 1479. Bibcode:1999AAS...195.7409T. 
  28. 28,0 28,1 Kepple & Sanner (1998). стр. 18.
  29. „Abd-al-Rahman Al Sufi (December 7, 903 – May 25, 986 A.D.)”. Observatoire de Paris. Приступљено 19. 4. 2007. 
  30. „The Large Magellanic Cloud, LMC”. Observatoire de Paris. Приступљено 19. 4. 2007. 
  31. See text quoted from Wright's An original theory or new hypothesis of the Universe in Dyson, F. (1979). Disturbing the Universe. Pan Books. стр. 245. ISBN 0-330-26324-2. 
  32. "Parsonstown | The genius of the Parsons family | William Rosse". parsonstown.info.
  33. Slipher, V. M. (1913). „The radial velocity of the Andromeda Nebula”. Lowell Observatory Bulletin. 1: 56—57. Bibcode:1913LowOB...2...56S. 
  34. Slipher, V. M. (1915). „Spectrographic Observations of Nebulae”. Popular Astronomy. 23: 21—24. Bibcode:1915PA.....23...21S. 
  35. Curtis, H. D. (1988). „Novae in Spiral Nebulae and the Island Universe Theory”. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 100: 6. Bibcode:1988PASP..100....6C. doi:10.1086/132128. 
  36. Weaver, H. F. „Robert Julius Trumpler”. United States National Academy of Sciences. Приступљено 5. 1. 2007. 
  37. Öpik, E. (1922). „An estimate of the distance of the Andromeda Nebula”. Astrophysical Journal. 55: 406. Bibcode:1922ApJ....55..406O. doi:10.1086/142680. 
  38. Hubble, E. P. (1929). „A spiral nebula as a stellar system, Messier 31”. Astrophysical Journal. 69: 103—158. Bibcode:1929ApJ....69..103H. doi:10.1086/143167. 
  39. Sandage, A. (1989). „Edwin Hubble, 1889–1953”. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 83 (6): 351—362. Bibcode:1989JRASC..83..351S. Приступљено 8. 1. 2007. 

Литература[уреди]

  • Plutarch (2006). The Complete Works Volume 3: Essays and Miscellanies. Chapter 3: Echo Library. стр. 66. ISBN 978-1-4068-3224-2. 
  • Timothy Ferris: Galaxien. Birkhäuser Verlag, Basel. 1987. ISBN 3-7643-1867-8.
  • Johannes V. Feitzinger: Galaxien und Kosmologie. Franckh-Kosmos Verlags-GmbH, Stuttgart. ISBN 978-3-440-10490-3
  • Françoise Combes: Galaktische Wellen. In: Spektrum der Wissenschaft. 01/06.
  • Peter Schneider: Einführung in die Extragalaktische Astronomie und Kosmologie. Springer Verlag, Heidelberg. 2005. ISBN 3-540-25832-9.
  • Helmut Hetznecker: Kosmologische Strukturbildung – von der Quantenfluktuation zur Galaxie. Spektrum Akad. Verl., Heidelberg. 2009. ISBN 978-3-8274-1935-4.
  • Michael Feiler, Philip Noack: Deep sky – Reiseatlas; Sternhaufen, Nebel und Galaxien schnell und sicher finden. Oculum-Verl., Erlangen. 2005. ISBN 3-938469-05-6.
  • Malcolm S. Longair: Galaxy Formation. Springer, Berlin. 2008. ISBN 978-3-540-73477-2.
  • Glen Mackie: The Multiwavelength Atlas of Galaxies. Cambridge University Press, Cambridge. 2011. ISBN 978-0-521-62062-8.
  • В, Засов А..; А, Постнов К.. (2006). Общая астрофизика. УДК 52, ББК 22.6. Фрязино: Век 2. стр. 496. ISBN 5-85099-169-7. 
  • Ю. Н. Ефремов. „Постоянная Хаббла”. Архивирано из оригинала на датум 11. 08. 2011. 
  • James Binney. (1998). Galactic Astronomy. Princeton University Press. 
  • Terence Dickinson. (2004). The Universe and Beyond. Firefly Books Ltd. 


Спољашње везе[уреди]