Universet er fyldt med utallige himmellegemer, fra enkeltstående stjerner og planeter til gigantiske strukturer, der indeholder milliarder eller endda trillioner af stjerner – de såkaldte galakser. Disse kosmiske øer findes i mange former og størrelser, men en af de mest almindelige og visuelt slående er spiralgalaksen. Disse galakser, der udgør næsten 80% af alle observerede galakser, præsenterer sig som flade, roterende skiver med karakteristiske arme, der snor sig ud fra et centralt område. De er ikke kun smukke at betragte, men de rummer også nøglen til at forstå stjernedannelse, galakseudvikling og universets overordnede struktur.
Hvad Kendetegner en Spiralgalakse?
En spiralgalakse er i sin grundform en stor, flad skive bestående af stjerner, gas og støv. Det mest iøjnefaldende træk er de svingende arme, der giver galaksen dens navn. Disse arme er ikke faste strukturer af stjerner, der bevæger sig sammen, men snarere områder med højere tæthed – tæthedsbølger – hvor gas og støv komprimeres, hvilket udløser intens stjernedannelse. Det er de nyfødte, massive og meget lysstærke stjerner, der opstår i disse områder, som får spiralarmene til at lyse kraftigt og fremstå så tydeligt på billeder.
Mellem spiralarmene findes der også stjerner, men de er typisk ældre og mindre lysstærke, og derfor bidrager de mindre til galaksens samlede lysstyrke i disse områder. Astronomerne mener, at stjerner ofte fødes næsten samtidigt i store grupper. De største af disse stjerner er ekstremt lysende, men har en relativt kort levetid på kun et par hundrede millioner år. Når disse lysstærke stjerner dør, er det kun deres svagere, længerelevende søskende, der er tilbage. I mellemtiden har nye tæthedsbølger udløst stjernedannelse andre steder i galaksen, hvilket får spiralarm-mønsteret til at se ud som om det bevæger sig gennem galaksen, selvom de enkelte stjerner har deres egne baner.
Mælkevejen: Vores Kosmiske Hjem
Vi bor selv i en stor spiralgalakse. Navnet på vores galakse er Mælkevejen. Mælkevejen er en imponerende struktur, der menes at indeholde omkring 100 milliarder stjerner. Selvom antallet af stjerner er enormt, er Mælkevejen utroligt diffus; gennemsnitstætheden af stof i vores galakse er tusind gange lavere end selv det bedste vakuum, vi kan skabe på Jorden. Lyset tager omkring 100.000 år at krydse Mælkevejen fra ende til anden, hvilket giver en fornemmelse af dens gigantiske størrelse.
Galaksetypernes Mangfoldighed
Ud over spiralgalakser findes der andre hovedtyper af galakser i universet:
Sammenligning af Galaksetyper
| Type | Form | Stjernedannelse | Stjernealder | Eksempel |
|---|---|---|---|---|
| Spiral | Flad skive med arme, ofte med en central udbuling | Aktiv, primært i armene | Indeholder både unge og gamle stjerner | Mælkevejen, NGC 4414 |
| Elliptisk | Oval eller sfærisk form, jævn lysfordeling | Meget begrænset eller ingen kold gas til stjernedannelse | Stjerner er typisk meget gamle (flere milliarder år) | M84, M86 (i Virgo-hoben) |
| Irregulær (Dværg) | Mangler en defineret, symmetrisk form | Varierende, kan være aktiv eller inaktiv | Varierende, ofte mindre stjerner | Mindre galakser, der kredser om større galakser |
De største galakser er typisk enten spiral- eller elliptiske galakser. Dværg-galakser er langt mere almindelige, men indeholder kun få millioner stjerner sammenlignet med de hundredvis af milliarder i de store galakser.
Hvor Mange Galakser Findes der i Universet?
Et af de mest fundamentale spørgsmål i astronomi er, hvor mange galakser der reelt findes i det observerbare univers. I mange år lød estimatet på mellem 100 og 200 milliarder galakser. Men nyere forskning, baseret på data fra Hubble-rumteleskopet og avancerede matematiske modeller, har ændret dette billede markant. Ved at konvertere Hubble-billeder til 3D og modellere galakser, der er for svage eller fjerne til direkte observation med nuværende teleskoper, har forskere konkluderet, at det sande antal er mindst ti gange højere.
Det betyder, at det observerbare univers sandsynligvis indeholder mellem 1.000 og 2.000 milliarder galakser – altså mellem 1 og 2 trillioner. Det mest overraskende ved dette resultat er, at omkring 90 procent af disse galakser er for svage og langt væk til, at vi har kunnet observere dem endnu. Dette understreger, hvor meget af universet der stadig venter på at blive udforsket med næste generations teleskoper.
Forskningen har også vist, at galaksernes fordeling ikke har været konstant gennem universets historie. Da universet kun var et par milliarder år gammelt, var der faktisk omkring ti gange flere galakser per volumenenhed sammenlignet med i dag. De fleste af disse tidlige galakser var relativt små og svage. Dette indikerer en betydelig evolution over tid, hvor galakser er fusioneret med hinanden, hvilket har reduceret det samlede antal af separate galaktiske enheder markant.
Galaksernes Usynlige Byggesten: Mørkt Stof
Selvom stjerner, gas og støv er det, vi ser i galakser, udgør det kun en mindre del af galaksernes samlede masse. Størstedelen af massen i galakser består af såkaldt mørkt stof. Mørkt stof er en mystisk substans, der har masse og derfor udøver tyngdekraft, men som ikke vekselvirker med lys. Det hverken udsender eller absorberer lys og er derfor usynligt for vores teleskoper. Vi kan kun påvise dets eksistens indirekte gennem dets tyngdemæssige påvirkning på den synlige materie, såsom stjernernes og gassens bevægelser inden i galakser og galaksehobe. Mens vi ved, at neutrinoer er en form for mørkt stof, er de for lette til at forklare den samlede mængde mørkt stof, vi observerer. Det mørke stof må derfor primært bestå af en eller flere endnu uopdagede elementarpartikler.
I centrum af de fleste store galakser, herunder Mælkevejen, findes desuden supermassive sorte huller. Disse monstre vejer fra omkring 1 million til over 1 milliard gange Solens masse. Når disse sorte huller aktivt opsluger materiale fra deres omgivelser, kan de blive ekstremt lysstærke og kaldes da aktive galaksekerner (AGN). Kvasarer er en undergruppe af AGN'er, der kan lyse lige så kraftigt som tusinder af hele galakser.
Universets Udstrækning og Form
At forstå galakser kræver også en forståelse af det univers, de befinder sig i. Universet udvider sig konstant, hvilket gør det umuligt at angive en præcis størrelse for det samlede univers. Vi taler i stedet om det observerbare univers – den del, vi kan se lys fra. Da universet er 13,8 milliarder år gammelt, kan vi maksimalt se lys, der har rejst i 13,8 milliarder år. På grund af universets udvidelse er de objekter, hvis lys vi ser fra den tidlige æra, nu meget længere væk. Den nuværende afstand til kanten af det observerbare univers er omkring 46,5 milliarder lysår, hvilket giver en diameter på omkring 93 milliarder lysår for den del, vi potentielt kan se.
Selve universet er dog sandsynligvis langt, langt større. I den tidlige fase af universet, lige efter Big Bang, gennemgik det en ekstremt hurtig udvidelse kaldet inflation. Under inflation voksede universet langt hurtigere end lysets hastighed, hvilket ikke er i modstrid med Einsteins relativitetsteori, da det er selve rummet, der udvider sig. Denne korte, men intense udvidelse betød, at langt det meste af universet blev blæst så langt væk, at lyset fra det endnu ikke har haft tid til at nå os. Big Bang var ikke en eksplosion på et bestemt sted i rummet; det skete overalt i det nyskabte rum.
Einsteins almene relativitetsteori beskriver universets geometri, som kan være flad, positivt krummet (som overfladen af en kugle) eller negativt krummet (som overfladen af en sadel). Geometrien bestemmes af universets gennemsnitlige massetæthed. Flade universer er uendelige, negativt krummede universer er også uendelige, mens positivt krummede universer er endelige og potentielt kan trække sig sammen igen. Målinger tyder på, at universet er tæt på at være fladt. Hvis universet er meget større end det observerbare, vil selv en lille krumning være svær at opdage inden for vores synshorisont, ligesom Jorden virker flad på små skalaer.
Ofte Stillede Spørgsmål om Galakser
- Hvad hedder spiralgalaksen i universet?
- Der er milliarder, sandsynligvis trillioner, af spiralgalakser i universet. Vi kender ikke navnene på dem alle. Den mest kendte spiralgalakse for os er vores egen galakse, som hedder Mælkevejen.
- Hvad er navnet på vores galakse?
- Navnet på vores galakse, hvor Jorden og Solsystemet befinder sig, er Mælkevejen.
- Hvor mange galakser findes der i universet?
- Baseret på nyere forskning estimeres det, at der findes mellem 1.000 og 2.000 milliarder galakser i det observerbare univers. Dette tal er ti gange højere end tidligere antaget, og op til 90% af disse galakser er endnu ikke observeret direkte.
- Hvilken form har universet?
- Når man taler om universets form, menes dets geometri. Ud fra Einsteins teori kan universet være fladt, positivt krummet eller negativt krummet, bestemt af dets massetæthed. De fleste målinger tyder på, at universet er fladt. Universet udvider sig konstant, og det samlede univers er sandsynligvis meget, meget større end den del, vi kan observere.
Hvis du vil læse andre artikler, der ligner Spiralgalakser: Universets Smukke Former, kan du besøge kategorien Fotografi.