Galaksit

Etusivu Avaruus Vitsit Titanic Linkit Galaksit Tähdet Universumi Aurinkokunta

Avaruuden tähdet ja tähtien välinen aine muodostavat erilaisia kokonaisuuksia, galakseja. Galaksit ovat jättimäisiä tähtijärjestelmiä. Ne ovat maailmankaikkeuden suurimpia rakennuspalikoita. Vetovoima pitää galakseja kasassa. Galakseissa on voi olla vain muutamia miljoonia tähtiä tai jopa biljoonia. Tunnetuimmassa galaksissa, Linnunradassa on noin 200 miljardia tähteä. Paljain silmin kaukaisin näkyvä kohde pohjoisella pallonpuoliskolla on Andromedan galaksi 2,2miljoonan valovuoden päässä. Lähimmät galaksit ovat kuitenkin Linnunradan seuralaisgalaksi Jousimiehen galaksi 75 tuhannen valovuoden päässä sekä Suuri Magellakin pilvi ja sitten Pieni Magellanin pilvi. Galaksit muodostavat galaksiryhmiä ja nämä puolestaan joukkoja, ja nämä superjoukkoja.Maailmankaikkeudessa arvellaan olevan yli 100 miljardia galaksia.

Luokittelu

Galaksit jaetaan muotojensa mukaan seuraavanlaisiin ryhmiin( toki niitä jaotellaan myös muulla tavalla): Spiraaligalaksit( tavalliset spiraaligalaksit ja sauvaspiraaligalaksit), elliptiset galaksit, linssimäiset galaksit, ja epäsäännölliset galaksit. On myös olemassa rengasgalakseja, kvasaareja, aktiivisia galakseja tms. Kokonsa puolesta galaksit voidaan myös jakaa kääpiö- ja jättiläisgalakseihin.

Spiraaligalaksit

Spiraaligalakseihin kuuluu mm. Andromedan galaksi (M31), Linnunrata ja Kolmion tähdistön M33Spiraali- eli kierregalaksit ovat litteitä galakseja, joissa on kierrehaarat. Spiraaligalaksit muodostuvat keskuspullistumasta, kiekosta ja kierrehaaroista, halosta ja koronasta. Galaksin keskustassa olevaa kirkasta pallomaista muodostumaa sanotaan keskuspullistumaksi, joka koostuu pääasiassa tähtienvälisestä aineesta ja vanhoista tähdistä. Tähtiä on runsaasti. Keskustassa saattaa myös olla mustia aukko. Kiekko on keskuspullistuman ympärillä oleva ohut litteä muodostuma. Se koostuu tähtienvälisestä aineesta ja pölystä ja tähdistä. Pyörimisliikkeen vuoksi osa kiekko on muotoutunut valtaviksi kierre- eli spiraalihaaroiksi. Uusien tähtien syntypaikka on kiekko. Sininen väri haaroissa paljastaa, että uusia tähtiä syntyy jatkuvasti. Harva heikosti valoa loistava halo ympäröi kiekkoa ja keskuspullistumaa. Halossa on pallomaisia, hyvin vanhoja . Itse asiassa sen tähdet ovat vanhimpiin kuuluvia tähtiä. Halossa on myös tähtienvälistä kaasua ja pölyä. Halon ulkopuolella on vielä yksi osa, korona. Se on harvaa, pimeää ja tuntematonta ainetta.

Spiraaligalaksit esiintyvät usein pikku ryhminä.

Tavalliset Spiraaligalaksit: voidaan vakaa ryhmiin sen mukaan, miten iso on keskusosa ja miten kierrehaarat kääriytyvät keskuspullistuman ympärille. Sa -tyyppiin lasketaan galaksit, joiden keskusosa on galaksin kokoon nähden suurin ja kierrehaarat ovat tiukimmin keskustan ympärillä. Sc:ssa haarat ovat löyhästi ja keskusta on pieni. Näiden välimuoto merkitään Sb.

Spiraaligalaksit ovat suhteellisen yleisiä. Spiraaligalaksit ovat melko suuria. Uusia tähtä spiraaligalakseissa on paljon, koska tähtienvälistä ainetta, joka on tähtien syntyainetta, on tässä galaksityypissä paljon eli noin 2-15 % koko galaksista. Mitä pienempi keskusta ja mitä avoimempi spiraalikuvio ja mitä ohuemmat kierteet, sitä enemmän galaksissa on kaasua.

Sauvaspiraaligalaksit: Mielenkiintoisen näköiset sauvaspiraaligalaksit eroavat tavallisista spiraaligalakseista niin, että haarat lähtevät keskustan molemmin puolin olevan "sauvan" päistä, kun taas tavallisissa kierregalakseissa kierrehaarat lähtevät suoraan keskuspullistumasta.

Luokittelu tapahtuu samoin periaattein kuin tavallisten spiraaligalaksien luokittelu. Sauvaspiraaligalaksin etuliite on SB, joten SBa keskusta on suuri ja haarat tiukassa, SBb :llä keskus on keskikokoinen ja haarat eivät ole sen pahemmin tiukassa kuin löyhästikään vaan siltä väliltä. SBc taas edusti tyyppiä, jossa keskus on pieni ja haarat löyhät.

Sauvaspiraaligalaksit ovat paljon harvinaisempia kuin tavalliset spiraaligalaksit.

Elliptiset galaksit

Muodoltaan nämä galaksit vaihtelevat täysin pyöreästä sikariin .Elliptiset galaksit ovat väriltään punaisesta keltaisen, koska niissä olevat tähdet ovat vanhoja tähtiä. Vanhat tähdet näet säteilevät punertavaa valoa. Sinisen värin puuttuminen kertoo, että uusien tähtien synty on loppunut, koska tähtienvälistä kaasua on elliptisissä galakseissa hyvin vähän( koko galaksista vain 0,1 %). Mutta koska galaksit syntyvät kaasusta, jonkin on täytynyt pyyhkäistä ylimääräiset kaasun jämät pois. Ja mihin menee räjähtävien tähtien jäännökset? Ehkä keskustassa on tapahtunut valtavia räjähdyksiä, jolloin niiden voimakas säteily olisi puhaltanut kaasut pois. Iältään elliptisten galaksien tähdet ovat hyvin vanhoja, jopa 10 miljardia vuotta. Kaikkein suurimmat galaksit kuuluvat tähän galaksiluokkaan. Toisaalta on olemassa myös pieniä elliptisiä galakseja. Tähdet ovat tiheimmillään keskustassa ja harvenevat keskustasta pois päin mentäessä. Tähdet elliptisissä galakseissa eivät juuri törmää toisiinsa, sillä ne kiertävät galaksia omilla paikallaan pysyvillä elliptisillä radoilla , siinä kohdassa mihin ne ovat syntyessään "kotiutuneet". Radat risteilevät galaksissa sikin sokin.

Kääpiöellipsigalaksien arvellaan olevan maailmankaikkeuden yleisimpiä galakseja.

Elliptisten galaksien luokittelussa käytetään tunnusta E ja galaksin soikeutta kuvataan numeroilla 0-7.Mitä soikeampi sitä suurempi numero. Pallomaisen pyöreän galaksin tunnus on E0.Yli 7 soikeus ei elliptisissä galakseissa voi mennä.

Elliptisiä galakseja ovat esimerkiksi Andromedan galaksin seuralaisgalaksit (M32 (eli NGC 221) ja NGC 205).

Linssimäiset galaksit

Näiden galaksien rakenne muistuttaa risteytettyä kierteisgalaksia ja elliptistä galaksia, sillä pallomaisen keskustan ympärillä on litteä kiekko, mutta siinä ei ole kierteishaaroja. Tähtienvälistä ainetta linssimäisissä galakseissa on elliptisten galaksien tavoin vähän. On ehkä myös mahdollista, että linssimäiset galaksit olisivat kierteishaaransa ja kaasunsa menettäneitä spiraaligalakseja. Keskus loistaa kirkkaammin kuin kiekko.

Linssimäisten galaksien luokittelussa käytetään tunnusta S0.

Esimerkiksi paikallisen galaksiryhmän galaksi Maffei I noin 3,3 miljoonan valovuoden päässä on linssimäinen.

Epäsäännölliset galaksit

Epäsäännöllisillä galakseilla ei ole mitään yhteistä muotoa, vaan muoto voi olla ihan minkälainen vain. Siksihän niiden nimi on epäsäännölliset galaksit. Toisissa epäsäännöllisissä galakseissa on pienet epäselvät kierteet. Tähtienvälistä kaasua ja pölyä näissä galakseissa on paljon, jopa 20-30 % tai ylikin. Kooltaan nämä galaksit ovat pienimpiä. Joka neljäs universumin galaksi on epäsäännöllinen galaksi. Epäsäännölliset galaksit ovat himmeitä, minkä osoittanee myös se, että tuhannesta kirkkaimmasta galaksista vain 50 on epäsäännöllisiä. Epäsäännöllisissä galakseissa useimmat tähdet ovat nuoria ja niitä on vielä paljon syntymättä.

Monesti pieniä epäsäännöllisiä galakseja näkyy suurten galaksien naapureina, satelliittigalakseja. Usein epäsäännölliset galaksit esiintyvät pieninä ryhminä.

Tunnettuja epäsäännöllisiä galakseja ovat mm. Pieni ja Suuri Magellanin pilvi (toisinaan Suurta Magellanin pilveä pidetään sauvakierteigalaksina, koska sillä on hyvin epäselvät kierrehaarat, tosin tämä kuvaus sopisi epäsäännöllisen galaksin Irr II-tyypiksi.)

Epäsäännöllisten galaksien luokitteluun käytetään lyhennettä Irr. Tyyppi Irr I on sellainen, että siinä on paljon kaasua, nuoria tähtiä ja hajanaisia epäselviä kierteishaaroja, Irr II on paljon pölyä, mutta vähän nuoria tähtiä, eikä niissä ole haaranaiheita vaan ne ovat täysin säännöttömiä.

Muut galaksityypit

Aktiiviset galaksit: Aktiiviset galaksit voivat säteillä avaruuteen huomattavasti enemmän energiaa kuin "rauhalliset galaksit". Lisäksi aktiiviset galaksit lähettävät suuria hiukkasvirtoja ja voivat näyttää aallonpituudeltaan paljon erilaisemmilta. Aktiiviset galaksit ovat yleensä nuoria galakseja. Monien mielestä energian aiheuttaja ei voi olla tavallinen tähti vaan supermassiivinen musta aukko.

Aktiivisista galakseista aktiivisimpia ovat kvasaarit. Ne näyttävät vain pistemäisiltä tähdiltä, mutta niiden lähettämien spektriviivojen avulla on saatiin selville, että ne ovat hirmuista vauhtia etääntyviä galakseja, eivät siis tähtiä. Nimi tarkoittaa valetähtimäistä kohdetta. Kvasaarit lähettävät energiaa yhtä paljon kuin 1 000 normaalia galaksia. Energiaa tuottava alue on kuitenkin vain aurinkokunnan kokoinen eli erittäin pieni. Kvasaarit voivat säteillä ainoastaan näkyvää valoa tai myös radioaallon pituuksia ja röntgensäteilyä. Mikä sitten saa kvasaarit loistamaan niin kirkkaina? On mahdollista, että energianlähteenä olisi ytimessä oleva luhistunut, nopeasti pyörivä ja erittäin magneettinen tähti, spinaari. Spinaarit voivat ehkä olla mustien aukkojen alkuvaiheita. Ja niistä sinkoutuva energia saisi aikaan kirkkaan hohteen.

Radiogalaksit ovat galakseja, jotka ovat kuin tavallisia elliptigalakseja, mutta radiohavainnoissa ollaan saatu selville että galaksin molemmin puolin on ikään kuin kuplat. Kuplista lähtee elektronien synkrotronisäteilyä, joten kuplissa pitää olla voimakkaita magneettikenttiä ja ultrarelativistisia elektroneja sisältävää plasmaa. Energiaa purkautuu hyvin nopeasti, jopa viidennes valon nopeudesta( valo kulkee sekunnissa noin 300 000 km). Energiapurkaukset ovat todennäköisesti peräisin galaksin keskustassa olevan supermassiivisen mustan aukon kiertymäkiekosta. Väärävärikuvassa näkyisi energiakuplat. Radiogalaksit ovat harvinaisia: viiden miljoonasta galaksista vain yksi on radiogalaksi. Esimerkki radiogalaksista Centarus A, lähin radiogalaksi, noin 16 miljoonan valovuoden päässä. Ensimmäisenä havaittiin Joutsenen tähdistön Cygnus A.

Joidenkin radiogalaksien läpimitta on 20 miljoonaa valovuotta( vrt. Linnunradan halkaisija 100 000 valovuotta.)

Seyfertin galaksit ovat kaukana olevia spiraaligalakseja, mutta niiden ytimet loistavat paljon enemmän, joten niillä täytyy olla jokin energianlähde joka antaa valtaisasti säteilyenergiaa. Esimerkki seyfertin galaksista on kaukoputkella näkyvä M77, josta saattaa erottaa pistemäisenä näkyvän ytimen. Kuvatessa lyhyellä valotusajalla nämä galaksit näyttävät tähdiltä. Jos halutaan saada näkyviin myös kierteishaarat, tarvitaan monen tunnin valotus.

Galaksien törmäyksissä syntyy joskus erikoisen muotoisia galakseja. Esimerkiksi kärrynpyörägalaksit ovat menettäneet alkuperäisen keskustansa kääpiögalaksin purjehtiessa siitä läpi. Törmäys sinkosi kaasua ja pölyä pois päin keskustasta rengasmaiseksi muodostumaksi, jossa syntyy uusia tähtiä (tämä näkyy sinisenä värinä). Esimerkki kärrynpyörägalaksista on NGC 1 510. Mikäli isot galaksit ovat riittävän lähekkäin, niiden välinen vetovoima aiheuttaa niiden muotoon muutoksia. Toisiinsa päin kääntyneet sivut ovat voineet venyä. Kääpiögalaksit voivat kutistua entisestään, jos massiivinen galaksi nielee siltä tähtiä. Törmäyksissä ja läheisissä kohtaamisissa galaksit voivat siepata toisiltaan kaasua. Antennigalakseja syntyy kahden lähekkäin tulevan galaksin kohtaamisesta, jonka vaikutuksesta vuorovesivoimat sinkoavat ainetta ja kaasua pitkiksi kaariksi. Kaaret muistuttavat hyönteisen tuntosarvia. Esimerkki antennigalaksista ovat NGC 4038 ja NGC 4039. On olemassa myös muita galaksin muotoja, esimerkiksi "Kärpäsensiipi" -galaksi. Siinä galaksin toisella puolella on "siipi", joka koostuu tähdistä ja kaasusta, jotka läheltä mennyt galaksi vetäisi paikoiltaan.

Galaksien koko ja etäisyys

Kääpiögalaksit voivat olla vain 2 tuhannen valovuoden( valovuosi= 9 460 528 405 000 km, eli noin 9,5 biljoonaa kilometriä) läpimittaisia, mutta jättiläisgalaksit ovat jopa 500 000 valovuoden mittaisia halkaisijaltaan. Kaikkein suurimmat galaksit ovat elliptisiä, mutta myös muista tyypeistä löytyy jättiläisiä. Monet paikallisen ryhmän elliptiset galaksit ovat kylläkin pieniä, ns. kääpiöellipsejä. Linnunrata kuuluu keskikokoisiin spiraaligalakseihin. Sen halkaisija "ekvaattoritasossa" on noin 100 000 valovuotta. Useimmat galaksit vaikuttavat olevan kääpiögalakseja, mutta pienen kirkkautensa vuoksi kaukana olevia kääpiögalakseja ei juuri erotu.Löydetyistä galakseista suurin on 1000 kertaa Linunrataa suurempi.Tämän galaksin nimi on Malin 1.

Galaksit ovat kokoonsa nähden lähellä toisiaan. Etäisyys saattaa olla pienempi kuin galaksin läpimitta. Lyhyen etäisyytensä vuoksi galaksien törmäykset ovat hyvin tavallisia.