Siirry sisältöön
Etusivu

Galaksit: määritelmä, tyypit ja keskeiset ominaisuudet

Tutustu galakseihin: selkeä opas niiden määritelmään, elliptisiin, spiraali- ja epäsäännöllisiin tyyppeihin sekä keskeisiin ominaisuuksiin ja tähtien määrään.

Tekijä: Luotu: Päivitetty:

Galaksi on monien tähtien muodostama järjestelmä, jossa on myös runsaasti kaasua, pölyä ja merkittävä määrä pimeää ainetta. Nimi "galaksi" tulee kreikan kielen sanasta galaxia, joka viittaa linnunrataan ja tarkoittaa kirjaimellisesti "maitoa" tai "maitotietä" – mielleyhtymä omaan galaksiimme, Linnunrataan. Galaksien koko ja koostumus vaihtelevat: pienimmissä voi olla muutamia miljoonia tähtiä, suurimmissa jopa biljoonia. Tyypillinen galaksi sisältää tavallisesti 107–1012 tähteä ja läpimitta voi olla kymmeniä tuhansia–satoja tuhansia valovuosia.

Kuvagalleria

10 Kuvat
Birds of a feather (50071190086)
simple.wikipedia.org · CC BY 2.0

Gravitaatio, pimeä aine ja kosmisen laajeneminen

Gravitaatio on se voima, joka pitää galaksit kasassa paikallisesti ja sitoo niiden tähdet, kaasun ja pimeän aineen yhteen järjestelmäksi. Galaksien pyörimisnopeuksista ja ilmiöistä saatu näyttö viittaa siihen, että suurin osa galaksin massasta on näkymätöntä pimeää ainetta, joka muodostaa laajan halo-rakenteen galaksin ympärille. Gravitaatio toimii myös galaksiryhmien ja -klustereiden sisällä: esimerkiksi Linnunradan asema tunnetussa paikallisessa ryhmässämme on sidottu tähän vetovoimaan.

Samalla kun avaruus kokonaisuutena laajenee, tämä laajeneminen tapahtuu pääasiassa galaksien ja galaksiryhmien välillä, ei niiden sisällä. Toisin sanoen galaksit pysyvät koossa, koska niiden oma gravitaatiokenttä voittaa paikallisen laajenemisen. Kaiken liikkeen keskus liittyy massakeskukseen (massakeskuksen käsite), jonka ympärillä komponentit kiertävät.

Galaksityypit ja niiden ominaisuudet

Galakseja luokitellaan niiden rakenteen ja tähtien muodostumisen perusteella. Perusryhmät ovat:

  • Elliptiset: pyöreitä tai soikeita muotoja, vähäistä kaasua ja pölyä, niissä on yleensä vanhoja, punertavia tähtiä ja vähän uutta tähtienmuodostusta.
  • Spiraaligalaksit: litteä kiekko, selkeä spiraalimuoto, usein nuoria sinisiä tähtiä spiraalikäsivarsissa. Spiraalit voivat olla palkeilla varustettuja (barred spiral), jolloin keskustan läpi kulkee palkeksi kutsuttu rakenteellinen piirre.
  • Linssimäiset (lenticular): yhdistelmä spiraali- ja elliptisen piirteitä — kiekkomainen muoto mutta vähän spiraalikäsivarsia ja vähäinen tähtienmuodostus.
  • Epäsäännölliset: muodoltaan ei-symmetrisiä, usein kaasupitoisia ja aktiivisia tähtienmuodostusalueita sisältäviä galakseja, tyypillisesti pienempiä ja nuorempia kuin suurimmat spiraalit tai elliptiset.

Luokitusmallien taustalla on usein Hubble'n ns. "tuning fork" -järjestelmä, mutta galaksien todellinen kirjo on jatkuva: moni galaksi on välimuotojen tai vuorovaikutuksessa syntyneiden rakenteiden muokkaama.

Galaksien evoluutio ja vuorovaikutukset

Galaksit eivät ole staattisia: ne kehittyvät, kasvavat ja joskus sulautuvat toisiinsa. Galaksien väliset törmäykset ja yhdistymiset ovat keskeinen mekanismi, joka voi laukaista massiivisia tähtienmuodostuspurkauksia, muuttaa galaksin rakennetta ja lopulta muodostaa suurempia elliptisiä galakseja. Keskukset monissa suurissa galakseissa kätkevät massiivisia tai supermassiivisia mustia aukkoja, joiden kasvu ja aktiivisuus vaikuttavat galaksin kaasuun ja tähtienmuodostukseen.

Suuria lukemia ja havaintotapoja

Kaikki galaksit ovat osa laajempaa kosmista rakennetta — galaksiryhmiä, klustereita ja niin sanottua kosmista verkkoa. Havaittavassa universumissa on nykyarvioiden mukaan yli 2 biljoonaa (10 12) galaksia ja kaiken kaikkiaan arviolta jopa 1×10 24tähteä (enemmän tähtiä kuin kaikki maapallon hiekanjyvät). Galaksien etäisyyksiä ja ikää mitataan punasiirtymällä, ja niiden rakennetta tutkitaan eri aallonpituuksilla: optisella valolla näkyy tähdet, infrapuna paljastaa vanhemmat ja pölyyn kätkeytyvät tähdet, radioaaltoalueella havaitaan neutraalia vetyä ja molekyylikaasuja.

Miksi galaksit ovat tärkeitä

Tutkimalla galakseja ymmärrämme paremmin kosmoksen rakennetta, aineen ja energian jakaumaa, tähtien muodostumisen prosesseja sekä universumin historiaa. Tulevat ja nykyiset avaruusteleskoopit ja maapallon observatoriot tarjoavat yhä yksityiskohtaisempaa tietoa näistä jättimäisistä järjestelmistä ja siitä, miten ne ovat syntyneet ja kehittyneet ajan saatossa.

Pinwheel-galaksi on spiraaligalaksi...
Pinwheel-galaksi on spiraaligalaksi...

Kuvaus

On olemassa erikokoisia galakseja. Tyypilliset galaksit vaihtelevat kääpiöistä, joissa on vain kymmenen miljoonaa (10 7) tähteä, aina jättiläisiin, joissa on sata biljoonaa (10 14) tähteä, jotka kaikki kiertävät galaksin massakeskipistettä. Galakseissa voi olla monia monitähtijärjestelmiä, tähtijoukkoja ja erilaisia tähtienvälisiä pilviä. Aurinko on yksi Linnunradan galaksin tähdistä; Aurinkokunnan muodostavat Maa ja kaikki muut Aurinkoa kiertävät kohteet.

Tähtiryhmät eivät ole galakseja, vaan ne ovat galaksien sisällä. Pallomaiset tähtijoukot ovat pallonmuotoisia tähtijoukkoja, jotka ovat osa Linnunradan ulompaa haloa. Yhdessä suurimmista (ja vanhimmista) tunnetuista tähtijoukoista, Messier 15:ssä, on useita miljoonia tiiviisti yhteen pakkautuneita tähtiä, joiden keskellä on musta aukko. Tähdet ovat liian tiheässä, jotta niitä voitaisiin laskea tarkasti, mutta siinä on varmasti enemmän tähtiä kuin joissakin pienemmissä galakseissa.

Galaksijoukkojen sisällä galaksit liikkuvat suhteessa toisiin galakseihin. Ne voivat törmätä toisiinsa ja törmäävätkin toisiinsa. Kun näin tapahtuu, tähdet liikkuvat yleensä toistensa ohi, mutta kaasupilvet ja pöly ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja voivat muodostaa uusia tähtiä. Painovoima vetää molemmat galaksit jokseenkin uusiin muotoihin muodostaen palkkeja, renkaita tai pyrstön kaltaisia rakenteita.

Monet galaksit muodostavat edelleen uusia sukupolvia tähtiä. Linnunrata ja kaikki sen kaltaiset spiraaligalaksit (katso oikeanpuoleinen kuva NGC 2997) tuottavat uusia tähtiä yhden tai kahden tähden vuosivauhdilla. Tämä tähtien muodostuminen tapahtuu valtavissa tähtienvälisissä pilvissä, jotka muodostavat noin 1-10 prosenttia näiden galaksien massasta. Pallomaiset tähtijoukot eivät sen sijaan muodosta tällä hetkellä tähtiä, koska tämä toiminta tapahtui miljardeja vuosia sitten ja loppui sitten, kun kaikki kaasu- ja pölypilvet oli käytetty loppuun.

Tähtitieteellisessä kirjallisuudessa sanaa "galaksi" käytetään meidän galaksistamme, Linnunradasta, isolla G-kirjaimella. Miljardit muut galaksit kirjoitetaan sanalla "galaxy" pienellä g:llä. Termi Linnunrata tuli ensimmäisen kerran englannin kieleen Chaucerin runossa.

"Katsokaa tuolla, katso, galaksi
, joka pilkkoo Linnunrataa,
sillä se on hittia." "Katso, katso, galaksi,
joka pilkkoo Linnunrataa,
sillä se on hittia.

Kun William Herschel kirjoitti luettelonsa syvän taivaan kohteista, hän käytti Andromedan galaksin kaltaisista kohteista nimitystä spiraalisumu. Tähtitieteilijät havaitsivat 200 vuotta myöhemmin, että ne koostuvat tähdistä, kuten Linnunrata, joten termiä "tähtisumu" käytetään nykyään vain galaksin sisällä olevista hajarakenteista.

NGC 2997, spiraaligalaksi Antilan tähdistössä, tuottaa uusia tähtiä 1-2 tähteä vuodessa.
NGC 2997, spiraaligalaksi Antilan tähdistössä, tuottaa uusia tähtiä 1-2 tähteä vuodessa.

Tyypit

On olemassa kahdenlaisia galakseja, spiraaligalakseja ja elliptisiä galakseja. Ne luokitellaan Hubble-järjestyksen mukaan.

Spiraaligalaksi

Spiraaligalaksi kutsutaan galaksia, jolla on spiraalin muoto. Suurin osa tähtitieteilijöiden havaitsemista maailmankaikkeuden galakseista on spiraaligalakseja (noin 77 %).

Ne on jaettu kahteen :

  • Viivoitettu spiraaligalaksi (luokiteltu "SB")
  • Esteetön spiraaligalaksi (luokiteltu "SA")

NGC 1300 ja NGC 1672 ovat esimerkkejä pylväsmäisistä spiraaligalakseista. Whirlpool-galaksi ja Messier 81 ovat esimerkkejä pylväättömistä spiraaligalakseista.

Spiraaligalaksin tunnusmerkkejä ovat kiekonmuotoinen pyöriminen, spiraalihaarat ja galaksin ytimessä oleva pullistuma. Kierukkavarsissa syntyy uusia kuumia tähtiä. Galaktisen ytimen "pullistumassa" on vanhoja tähtiä. Tämä piirre on yhteinen useimmille spiraaligalakseille.

Elliptinen galaksi

Elliptinen galaksi on galaksi, joka on muodoltaan ellipsin muotoinen (3D-ellipsi). Tämäntyyppiset galaksit ovat vallitsevia maailmankaikkeudessa, erityisesti galaksijoukoissa. Muoto vaihtelee ympyrän, ellipsin ja sikarin muotoisesta. Hubble-sekvenssissä tämä muoto voidaan esittää luokkana :

  • E0 (ympyrän muotoinen)
  • E53 (ellipsin muotoinen)
  • E7 (sikarin muotoinen)

Elliptiset galaksit voivat olla kooltaan suuria. Jättimäinen elliptinen galaksi voi olla yli miljoona valovuotta ja pienimmät (tunnetaan nimellä "kääpiöelliptinen galaksi") ovat alle kymmenesosa Linnunradan koosta Elliptisen galaksin kokoa voidaan mitata efektiivisenä säteenä, joka määrittelee alueen, josta puolet sen valosta tulee. Elliptisen galaksin massa on myös suuri. Jättimäisen elliptisen galaksin massa voi olla 10 13(monta biljoonaa) auringon massaa.

Muunlaiset galaksit

Linssimainen galaksi on galaksi, joka näkyy kiekonmuotoisena. Linssimäisen galaksin muodon määrittäminen on vaikeaa, koska sen muoto voi olla spiraaligalaksin ja elliptisen galaksin väliltä. Muodon voi tietää katsomalla galaktisen keskuksen pullistumaa. Jos pullistuma on hyvin kirkas, kyseessä on spiraaligalaksi.

Hubble-jakso
Hubble-jakso
NGC 1300 on viivoitettu spiraaligalaksi.
NGC 1300 on viivoitettu spiraaligalaksi.
ESO 325-G004 on elliptinen galaksi.
ESO 325-G004 on elliptinen galaksi.
Linssimäinen galaksi NGC 5308
Linssimäinen galaksi NGC 5308

Aiheeseen liittyvät sivut

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on galaksi?

A: Galaksi on joukko monia tähtiä, kaasua, pölyä ja pimeää ainetta, joita painovoima pitää yhdessä.

K: Mistä sana "galaksi" tulee?

V: Nimi "galaksi" tulee kreikan kielen sanasta galaxia, joka tarkoittaa maitoa ja viittaa omaan galaksiimme, Linnunrataan.

K: Miten galaksit pysyvät yhdessä?

V: Galaksit pysyvät yhdessä maailmankaikkeuden yleistä laajenemista vastaan painovoiman avulla. Maailmankaikkeuden laajeneminen tapahtuu pikemminkin galaksiryhmien välillä kuin niiden sisällä.

K: Millaisia galakseja on olemassa?

V: On olemassa erilaisia galakseja, kuten elliptisiä, spiraalisia ja linssimäisiä galakseja, joissa on tai ei ole palkeja, sekä epäsäännöllisiä galakseja.

K: Kuinka monta tähteä on arviolta 1x1024 galaksissa?

V: Arviolta 1x1024 galaksissa on enemmän tähtiä kuin maapallon kaikissa hiekanjyvissä.

K: Kuinka monta havaittavaa maailmankaikkeutta on olemassa? V: Havaittavissa olevassa maailmankaikkeudessa on yli 2 biljoonaa (1012) galaksia.

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Tekijä

AlegsaOnline.com Galaksit: määritelmä, tyypit ja keskeiset ominaisuudet

URL: https://fi.alegsaonline.com/art/37265

Jaa

Lähteet