Galaksija

астрономска структура

Galaksija (grč. γαλαξίας: Mlečna staza) ili galaktika (od grč. κύκλος γαλακτικός: mlečni krug), gravitacijom vezan sistem sastavljen od zvezda, zvezdanih ostataka, međuzvezdanog gasa i prašine te tamne materije.[1][2] Galaksije se po veličini dele na one najmanje (patuljaste) koje sadrže oko 10 miliona zvezda do enormno velikih koje sadrže i do bilion (1012) zvezda.

NGC 4414, tipična spiralna galaktika u konstelaciji Berenikinoj kosi ima prečnik od 55.000 svetlosnih godina i od Zemlje je udaljena približno 60 miliona svetlosnih godina.

Pretpostavlja se da u vidljivom delu univerzuma postoji preko stotinu milijardi (1011) galaksija.[3][4] Galaksije se mogu grupisati na osnovu njihove vizuelne morfologije, uključujući eliptičke,[5] spiralne, i iregularne.[6] Za mnoge galaksije se smatra da imaju crne rupe u svom aktivnom centru. Centralna crna rupa Mlečnog puta, poznata kao Sagitarius A*, ima masu koja je četiri miliona puta veća od Sunca.[7]

Većina galaksija u prečniku ima od hiljadu pa do stotinu hiljada parseka (par desetina hiljada pa do par stotina hiljada svetlosnih godina). Galaksije su jedna od druge često udaljene više miliona parseka (ili megaparseka).[8] Galaksije su međusobno povezane gravitacijom i kao takve čine skup ili galaktičko jato, koja zajedno mogu formirati i superjato.

Pretpostavlja se da 90% materije u galaksiji čini tamna materija. Podaci prikupljeni posmatranjem govore da većina galaksija sadrži barem po jednu supermasivnu crnu rupu u svom centru. Vrlo je verovatno da naša galaksija, Mlečni put poseduje jedan takav objekat.

Poreklo reči uredi

Reč „galaksija“ potiče od grčke reči „galaksijas“ („γαλαξίας“) odnosno „kiklos galaktikos“ i u prevodu znači „mlečni krug“ jer takav izgled imaju pojedine galaksije kada su posmatrane pod vedrim nebom.

Kada je Vilijam Heršel napisao katalog o objektima u dubokom svemiru upotrebio je naziv „spiralne magline“ misleći prevashodno na galaksije poput Andromede M31. Kasnije, kada se utvrdila prava udaljenost ovih objekata, galaksije su nazivane i „masivne konglomeracije zvezda“ ili „kosmička ostrva“. Ipak, uzevši u obzir da reč „kosmos“ predstavlja celinu svega postojećeg, naziv je odbačen, tako da su masivni gravitacijom vezani skupovi zvezda postali poznati kao galaksije.

Nomenklatura uredi

Desetine hiljada galaksija je popisano. Samo mali broj njih ima dobro poznata imena, kao što su galaksija Andromeda, Magelanski oblaci, galaksija Vrtlog i galaksija Sombrero. Astronomi koriste identifikatore iz određenih kataloga, kao što su Mesjeov katalog, NGC (Novi opšti katalog), IC (Indeksni katalog), CGCG (Katalog galaksija i klastera galaksija), MCG (Morfološki katalog galaksija) i UGC (Upsalski opšti katalog galaksija). Sve dobro poznate galaksije se javljaju u jednom ili više kataloga, mada su svakom od njih pod različitim brojem. Na primer, Mesje 109, spiralni sistem koji je pod brojem 109 u Mesijevom katalogu, takođe ima kodove NCG3992, UGC6937, CGCG 269-023, MCG +09-20-044 i PGC 37617.

U nauci je uobičajeno da se dodele imena većini izučavanih predmeta, čak i onim najmanjim, te su belgijski astrofizičar Gerard Bodifi i klasičar Majkl Berger su počeli novi katalog ( CNG - katalog imenovanih galaksija)[9] u kome su hiljadi dobro poznatih galaksija data smislena, opisna imena na Latinskom (ili latinizovanom Grčkom)[10] u skladu sa binomijalnom nomenklaturom koja se koristi u drugim naukama, kao što su biologija, anatomija, paleontologija i u drugim poljima astronomije, kao što je geografija Marsa. Jedan od argumenata u podršci tog posla je da ti impresivni objekti zaslužuju bolji tretman od neinspirativnih kodova. Na primer, Bodifi i Berger predlažu neformalno, opisno ime Callimorphus Ursae Majoris za dobro formiranu galaksiju Mesjer 109 u Ursa Majoru.

Tipovi galaksija uredi

 
Tipovi galaksija po Hablovoj klasifikaciji. ‘Е’ označava eliptičnu galaksiju; ‘S’ spiralnu galaksiju, ‘SB’ predstavlja krakovitu spiralnu galaksiju

Galaksije se dele na tri glavna tipa: eliptične, spiralne, i neregularne.

Uzevši u obzir da se Hablova klasifikacija bazira isključivo na vizuelnom morfološkom tipu, to znači da postoje neke bitne karakteristike i osobine po kojima se pojedine galaksije razlikuju, a pripadaju istoj grupi-tipu. Primer su formacije zvezda, ili aktivnosti u centru.

Eliptične galaksije uredi

Po Hablovoj klasifikaciji eliptične galaksije dele se na sedam klasa u zavisnosti od nivoa eliptičnosti: Е0 gotovo sferičnog oblika, do Е7 elipsastog oblika. Ovakve galaksije sadrže relativno malu količinu međuzvezdane materije. Takođe je utvrđeno da je formiranje novih zvezda retka pojava u ovakvim galaksijama.

To znači da takvim sistemima dominiraju stare zvezde koje orbitiraju oko lokalnog centra gravitacije u proizvoljnom pravcu. To im daje veliku sličnost sa globularnim jatima.

Najveće galaksije su u većini slučajeva gigantske eliptične galaksije. Veruje se da je većina eliptičnih galaksija formirano nakon kolizije i spajanja više galaksija u jednu. Kada se uporedi sa spiralnom, veličina takve jedne galaksije je enormna. Takve galaksije se obično mogu naći u centru galaktičkog jata.

Spiralne galaksije uredi

Spiralne galaksije se sastoje od rotirajućeg diska koji sačinjavaju zvezde i međuzvezdanih gasova, dok se pri centru nalazi skupina starijih zvezda. Po Hablovoj klasifikaciji spiralne galaksije nose oznaku ‘S’, propraćenu sa još tri slovne oznake (a, b,c) u zavisnosti od toga kom podskupu galaksija pripada, i određuju veličinu kraka i jezgra galaksije. „Sa“-galaksije ima slabo razvijene i definisane krake dok je jezgro relativno masivno. Dok na drugom kraju imamo „Sc“-galaksije sa velikim i definisanim kracima i otvorenim malim jezgrom.

Patuljaste galaksije uredi

Istorijski pregled uredi

Istorijski, galaksije su deljene prema njihovom prividnom izgledu (što se često naziva vizuelnom morfologijom). Čest oblik je eliptična galaksija, sa vitkim eliptičnim profilom. Spiralne galaksije su gomile u obliku diskova sa zakrivljenim, prahovitim kracima. Galaksije nepravilnih i neobičnih oblika poznate su pod nazivom neobičnih galaksija i tipično proizlaze iz raskida izazvanih gravitacijskim privlačenjima susednih galaksija. Takva međudelovanja bliskih galaksija, koja na kraju mogu prerastati u stapanja galaksija, mogu podstaći epizode znatno pojačanog stvaranja zvezda i proizvesti ono što se naziva starburst galaksijom. Male galaksije koje ne poseduju povezanu strukturu takođe se nazivaju nepravilnim galaksijama.

U vidljivom svemiru verovatno ima više od 100 milijardi (1011) galaksija. Prečnici većine galaksija kreću se između 1000 i 100.000 parseka i obično ih međusobno razdvajaju milioni parseka (ili megaparseci). Međugalaktički prostor (prostor između galaksija) ispunjen je razređenim gasom, čija je gustina manja od jednog atoma po kubnom metru. Velika većina galaksija organizovana je u hijerarhijskim društvima koja se nazivaju skupovima, koji se opet, dalje, mogu združivati u superskupove. Te veće strukture uopšteno se raspoređuju u ploče i niti koje se prostiru nepreglednim svemirskim prazninama.

Iako još uvek nedovoljno shvaćena, tamna materija, čini se, učestvuje sa 90% u masi većine galaksija. Posmatranja ukazuju na to, da bi u središtima većine, ako ne i svih galaksija, mogle postojati supermasivne crne rupe. Pretpostavlja se da bi one mogle biti osnovnim uzrokom aktivnih galaktičkih jezgara pronađenih u središtima nekih galaksija. Čini se da galaksija Mlečni put u svom jezgru udomljuje najmanje jedan takav objekt.

Mlečni put uredi

Grčki filozof Demokrit (450–370. p. n. e.) je predložio da se svetla traka na noćnom nebu poznata kao Mlečni put verovatno sastoji od udaljenih zvezda.[11] Aristotel (384–322. p. n. e.), je međutim verovao da je Mlečni put uzrokovan „ignicijom vatrenog izdisanja pojedinih zvezda koje su velike, brojne i blizu jedna drugoj“ i da do „ignicije dolazi u gornjem delu atmosfere, u regiji sveta koja je u kontaktu sa nebeskim kretanjima.“[12] Neoplatonski filozof Olimpiodorus Mlađi (oko 495–570. p. n. e.) je bio kritičan o tom pitanju, tvrdeći da ako je Mlečni put sublunaran (lociran između Zemlje i Sunca) on bi trebalo da izgleda različito u različitim vremenima i mestima na Zemlji, i da bi trebalo da ima paralaksu, koju on nema. Po njegovom mišljenju, Mlečni put je nebesko telo.[13]

Prema Mohani Mohamedu, arapski astronom Alhazen (965–1037) je bio prvi da pokuša da posmatra i izmeri paralaksu Mlečnog puta,[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] Persijski astronom al-Bīrūnī (973–1048) je predložio da je galaksija Mlečni put „kolekcija bezbrojnih delova poput maglovitih zvezda.“[16][17] Andaluzijski astronom Ibn Badža (umro 1138) je predložio da se Mlečni put sastoji od mnogih zvezda koje su skoro u dodiru jedna s drugom, te da stoga izgledaju kao su neprekidne usled refrakcionog efekta sublunarnog materijala,[12][18] navodeći svoja opažanja konjunkcije Jupitera i Marsa kao evidenciju da do toga dolazi kad su dva objekta blizu jedan drugom.[12] U 14. veku, astronom sirijskog porekla Ibn Kajim je predložio da je galaksija Mlečni put sastoji od „bezbroj sitnih zvezda grupisanih zajedno u sferi fiksirane zvezde“.[19]

 
Oblik Mlečnog puta koji je Vilhelm Heršel izveo 1785. na osnovu prebrajanja zvezda; pretpostavljalo se da je sunčev sistem blizu centra.

Stvarni dokaz da se Mlečni put sastoji od mnogih zvezda postao je dostupan 1610, nakon što je italijanski astronom Galileo Galilej koristio teleskop u izučavanju Mlečnog puta i pri tom otkrio da se on sastoji od ogromnog broja nerazgovetnih zvezda.[20][21] Godine 1750. engleski astronom Tomas Rajt, u svojoj originalnoj teoriji ili novoj hipotezi svemira je (korektno) spekulisao da Mlečni put može da bude rotirajuće telo sa velikim brojem zvezda koje su držane zajedno gravitacionim silama, poput solarnog sistema, mada na daleko većoj skali. Rezultirajući disk od zvezda se može videti kao traka na nebu iz perspektive unutar diska.[22][23] U jednoj raspravi iz 1755, Imanuel Kant je razradio Rajtovu ideju o strukturi Mlečnog puta.[24]

Prvi projekat koji je opisao oblik Mlečnog puta i poziciju Sunca u njemu je poduzeo Vilhelm Heršel 1785. godine putem prebrojavanja zvezda u različitim regionima neba. On je proizveo dijagram oblika galaksije sa solarnim sistemom blizu centra.[25][26] Koristeći rafiniraniji pristup, Kaptejn je 1920. proizveo sliku male elipsoidne galaksije (dijametra od oko 15 kiloparseka) sa Suncem blizu centra. Harlou Šepli je koristio drugačiji metod, koji je bio baziran na katalogiranju globularnih klastera, što je dovelo do formiranja radikalno drugačije slike: pljosnatog diska sa dijametrom od oko 70 kiloparseca i Suncem daleko dalje od centra.[23] Obe analize su propustile da uzmu u obzir apsorpciju svetlosti u interstelarnoj prašini prisutnoj u galaktičkoj ravni, te je nakon što je Robert Julius Trumpler kvantifikovao taj efekat 1930. godine studirajući otvorene klastere, sadašnja slika naše galaksije domaćina formirana.[27]

 
Mozaik ribljeg oka Mlečnog puta zasvođen pod visokom nagibom preko noćnog neba. Snimljen je napravljen u Čileu

Razlikovanje od drugih maglina uredi

Nekoliko galaksija izvan Mlečnog puta je vidljivo golim okom na noćnom nebu, ali dugo nije bilo jasno da li su to samo oblaci materije unutar Mlečnog puta, ili su pojave van njega. U 10. veku, Persijski astronom Al-Sufi je napravio najraniju zapisanu identifikaciju galaksije Andromeda, opisujući je kao „mali oblak“.[28] Godine 964. Al-Sufi je identifikovao Veliki Magelanov oblak u svojoj Knjizi fiksnih zvezda; tu galaksiju su Evropljani uočili tek tokom Magelanovog putovanja u 16. veku.[29][30] Galaksiju Andromeda je nezavisno zabeležio Simon Marij 1612. godine. [28]

Godine 1750, Tomas Rajt je (korektno) spekulisao da je Mlečni put spljošteni zvezdani disk, i da su neke od maglina vidljivih na noćnom nebu verovatno odvojene od Mlečnog puta.[23][31] Godine 1755, Imanuel Kant je koristio termin „ostrvski svemir“ da opiše te daleke magline.[32]

 
Fotografija "Velike magline Andromeda" iz 1899, kasnije identifikovane kao galaksija Andromeda

Pri kraju 18. veka, Šarl Mesje je pripremio katalog sa 109 najsvetlijih nebeskih objekata koji izgledaju kao nebule. Subsekventno, Vilhelm Heršel je napravio katalog sa 5.000 maglina.[23] Godine 1845. je Lord Rosi konstruisao novi teleskop s kojim je mogao da uoči razlike između eliptičkih i spiralnih maglina. On je takođe uspeo da razazna pojedinačne tačke izvora za neke kod tih maglina, potvrđujući Kantovu raniju pretpostavku.[33]

Godine 1912, Vesto Slajfer je izvršio spektrografska izučavanja najsvetlijih spiralnih maglina radi određivanja njihovog sastava. Slifer je otkrio da spiralne magline imaju visok crveni pomeraj, iz čega proizilazi da se one udaljavaju od Mlečnog puta brzinom koja nadmašuje brzinu oslobađanja Mlečnog puta. Iz toga proizilazi da one nisu gravitaciono vezane za Mlečni put, i da je malo verovatno da su deo naše galaksije.[34][35]

Godine 1917, Heber Kertis je posmatrao novu S Andromedae unutar „Velike Andromedine nebule“ (kao što je galaksija Andromeda, Mesjeov object M31, bila tada poznata). Pregledajući fotografske rekorde, on je uočio još 11 drugih nova. Kertis je zapazio da su te zvezde, u proseku, 10 redova veličine tamnije od onih iz naše galaksije. Kao rezultat toga on procenio da su one na rastojanju od 150.000 parseka. On je postao proponent hipoteze „ostrvskih svemira“, po kojoj su spiralne nebule zapravo nezavisne galaksije.[36]

Godine 1920. se odvila velika debata između Šeplija Harloua i Hebera Kertisa, po pitanju prirode Mlečnog puta, spiralnih maglina, i dimenzija svemira. Da bi podržao svoju tvrdnju da je Velika Andromedina maglina spoljašnja galaksija, Kertis skrenuo pažnju na pojavu tamnih traka koje podsećaju na oblake prašine u Mlečnom putu, kao i na znatno Doplerovo pomeranje.[37]

Godine 1922, estonski astronom Ernst Epik je odredio rastojanje koje ide u prilog teoriji da je Andromedina maglina zaista jedan udaljeni ekstra-galaktički objekat.[38] Koristeći novi 100 inčni Maunt-Vilson teleskope, Edvin Habl je bio u stanju da odredi spoljne delove pojedinih spiralnih maglina kao kolekcije pojedinačnih zvezda i da identifikuje neke od Cefeida, što mu je omogućilo da proceni rastojanje do maglina. One su bile suviše udaljene da bi bile deo Mlečnog puta.[39] U posmatranjima 1923. i 1924. godine Habl je video pojedinačne zvezde u maglini Andromeda i napravio procenu da je Andromeda udaljena oko 1.000.000 svetlosnih godina od nas, a tako je potvrdio zamisao da je Andromeda galaksija slična Mlečnom putu i da nije oblak gasa u Mlečnom putu.[40] Postalo je jasno da i druge velike magline na nebu mogu biti izvan Mlečnog puta, to jest udaljene galaksije. Tako su istraživači došli do zamisli da su neke nejasne svetlucave magline koje se vide na nebu udaljene galaksije, a druge su znatno bliži oblaci gasova.

Godine 1936. Habl je proizveo klasifikaciju galaktičke morfologije koja se koristi do današnjeg dana.[41]

Vidi još uredi

Reference uredi

  1. ^ Sparke & Gallagher III 2000, str. i
  2. ^ Hupp, E.; Roy, S.; Watzke, M. (12. 8. 2006). „NASA Finds Direct Proof of Dark Matter”. NASA. Arhivirano iz originala 28. 03. 2020. g. Pristupljeno 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/0310571 . doi:10.1086/428890. 
  5. ^ Hoover, A. (16. 6. 2003). „UF Astronomers: Universe Slightly Simpler Than Expected”. Hubble News Desk. Arhivirano iz originala 20. 7. 2011. g. Pristupljeno 4. 3. 2011.  Based upon:
  6. ^ Jarrett, T. H. „Near-Infrared Galaxy Morphology Atlas”. California Institute of Technology. Pristupljeno 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. Pristupljeno 10. 8. 2006. 
  8. ^ „Galaxy Clusters and Large-Scale Structure”. University of Cambridge. Pristupljeno 15. 1. 2007. 
  9. ^ &, Bodifée G. Berger M. (2010). „CNG-Catalogue of Named Galaxies” (PDF). Pristupljeno 17. 1. 2014. 
  10. ^ „Contemporary Latin”. Arhivirano iz originala 2. 2. 2014. g. Pristupljeno 22. 1. 2014. 
  11. ^ Plutarch (2006). The Complete Works Volume 3: Essays and Miscellanies. Chapter 3: Echo Library. str. 66. ISBN 978-1-4068-3224-2. 
  12. ^ a b v Montada, J. P. (28. 9. 2007). „Ibn Bajja”. Stanford Encyclopedia of Philosophy. Pristupljeno 11. 7. 2008. 
  13. ^ Heidarzadeh 2008, str. 23–25
  14. ^ Mohamed 2000, str. 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. Pristupljeno 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, str. 87
  18. ^ Heidarzadeh 2008, str. 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. Arhivirano iz originala 30. 05. 2012. g. Pristupljeno 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. str. 48,73. 
  23. ^ a b v g Evans, J. C. (24. 11. 1998). „Our Galaxy”. George Mason University. Pristupljeno 4. 1. 2007. [mrtva veza]
  24. ^ Kant 1755, str. 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, str. 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. ^ a b Kepple & Sanner 1998, str. 18
  29. ^ „Abd-al-Rahman Al Sufi (December 7, 903 – May 25, 986 A.D.)”. Observatoire de Paris. Pristupljeno 19. 4. 2007. 
  30. ^ „The Large Magellanic Cloud, LMC”. Observatoire de Paris. Pristupljeno 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. str. 245. ISBN 978-0-330-26324-5. 
  32. ^ Logos 2017, str. 288. „On je tvrdio da je takav oblik u sazvežđu Andromeda (M 31) drugi Mlečni put i da sadrži ogroman broj zvezda.".
  33. ^ "Parsonstown | The genius of the Parsons family | William Rosse". parsonstown.info.
  34. ^ Slipher, V. M. (1913). „The radial velocity of the Andromeda Nebula”. Lowell Observatory Bulletin. 1: 56—57. Bibcode:1913LowOB...2...56S. 
  35. ^ Slipher, V. M. (1915). „Spectrographic Observations of Nebulae”. Popular Astronomy. 23: 21—24. Bibcode:1915PA.....23...21S. 
  36. ^ 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. 
  37. ^ Weaver, H. F. „Robert Julius Trumpler”. United States National Academy of Sciences. Pristupljeno 5. 1. 2007. 
  38. ^ Öpik, E. (1922). „An estimate of the distance of the Andromeda Nebula”. Astrophysical Journal. 55: 406. Bibcode:1922ApJ....55..406O. doi:10.1086/142680. 
  39. ^ 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. 
  40. ^ Logos 2017, str. 23.
  41. ^ Sandage, A. (1989). „Edwin Hubble, 1889–1953”. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. 83 (6): 351—362. Bibcode:1989JRASC..83..351S. Pristupljeno 8. 1. 2007. 

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi