Hvad er en galakse?

Hvad består galakser af?

Stjerner — levende og døde

Stjerner er der som sagt masser af. Stjerner lever længe, men ikke evigt. Når de løber tør for brændstof og dør, efterlader de hvide dværge, neutronstjerner, eller sorte huller.

Gas

Men faktisk er stjerner kun en lille del af en galakses samlede masse. Stjerner er lavet af gas, dvs. atomer der svæver frit rundt. Men mellem stjernerne — i det interstellare medium — ligger der også masser af gas. For små galakser kan der være lige så meget interstellart gas som stjernegas, mens andelen falder, jo større galaksen er.

Det interstellare medium er delt op i forskellige faser. Nogle områder er diffuse og ekstremt varme; millioner af grader. Her er gassen ioniseret, dvs. de fleste atomer har fået revet én eller flere elektroner af, pga. den høje temperatur. Andre områder er tættere og køligere, omkring 8-10.000 grader.

Jo varmere gas er, jo højere bliver trykket, og jo mere udvider det sig (det er derfor en varmluftsballon stiger til vejrs). Omvendt, hvis gassen køler rigtig meget af (til omkring 100 grader Kelvin, dvs. minus et par hundrede °C), fås tætte og meget kolde molekylskyer — det er dér de nye stjerner dannes.

Støv

I Big Bang skabtes stort set kun brint og helium. Når stjernerne dør, giver de en del af deres gas tilbage til det interstellare medium, men nu forurenet med tungere grundstoffer (som astronomer under ét kalder "metaller", selvom det nok skurrer lidt i ørene på en kemiker).

Nu om dage er efterhånden omtrent 2% af gasmassen blevet lavet om til metaller, og ca. 1/3 af dette er klumpet sammen til støv.

Planeter

Når en stjerne fødes, dannes en skive af gas og støv omkring den. Støv kan klumpe samme og danne småsten, som kan danne større sten, som kan danne planeter. I det samlede massebudget er planeterne en forsvindende lille del af en galakse, men de er nok nødvendige for at der kan opstå liv.

Supertunge sorte huller

I midten af de fleste galakser ligger et "supertungt" sort hul. Disse sorte huller kan veje millioner eller milliarder af Solmasser.

Tyngdekraft-mæssigt betyder de ikke det store ift. resten af galaksen, men i en periode kan det sorte hul skabe en "aktiv galaksekerne", eller en kvasar, som kan blæse en betragtelig del af galaksens stof helt ud af galaksen.

Mørkt stof

Men alt det ovenstående tilsammen udgør alligevel kun ca. 1/6 af den samlede masse. Størstedelen af en galakse er i virkeligheden noget helt andet, nemlig mørkt stof.

Det mørke stof adskiller sig fra det "normale" (eller baryoniske) stof ved, at det kun vekselvirker med tyngdekraften. Det normale stof kan køle og blive til en tæt galakse, men det mørke stof har sværere ved at klumpe samme, og ligger derfor i en meget større halo rundt om.

Det vi ser som en galakse er altså kun en brøkdel af, hvad er en galakse i virkeligheden er. Figuren her viser nogenlunde størrelsesforholdet mellem Mælkevejens komponenter.

Hvilke slags galakser findes der?

Overordnet set kommer galakser i tre varianter: Spiralgalakser, elliptiske galakser, og irregulære galakser. Alle slags har dog flere undergrupper, der findes mellemting, og der findes nogle der er sådan lidt uden for nummer.

En galakses udseende kaldes dens morfologi. Vil man studere galaksers udvikling, er det rart at klassificere dem efter deres type, men somme tider er det lidt subjektivt hvilken morfologi en galakse har. Hvis du har lyst til at hjælpe astronomer med at klassificere galakser, kan du gå ind på galaxyzoo.org og være med til at bestemme.

Spiralgalakser

Spiralgalakser er de smukkeste, synes jeg. De er karakteriseret ved at have en rød-orange kerne, eller "bule", og nogle blåhvide spiralarme som ligger i en flad skive. Inde i spiralarmene er der kun 2-3 gange så mange stjerner som mellem dem, men fordi her foregår aktiv stjernedannelse, er de meget klarere, Og fordi der stadig er de store stjerner tilbage — som lyser blåligt, men brænder hurtigt ud — får armene denne farve.

Du kan læse mere om, hvordan armene opstår i artiklen om galaksedannelse.

Ca. 2/3 af spiralgalakserne har en bjælkeformet struktur som går ud fra bulen. Bjælken er nok en form for tæthedsbølge, ligesom spiralarmene er, og kan "suge" gas ind fra spiralarmene som kan bruges til at skabe nye stjerner. Denne gas kan også nære et supertungt sort hul i midten, så den bliver til en aktiv galaksekerne eller en kvasar.

Spiralgalakser klassificeres på en skala fra Sa (meget tæt opvundne arme), over Sab, Sb, og Sbc, til Sc (åbne veldefinerede arme). Hvis de har en bjælke, kaldes de SBa, SBab, osv.

Elliptiske galakser

Elliptiske galakser er, tror vi, resultatet af sammensmeltningen af flere mindre galakser. Ved disse sammenstød stiger stjernedannelsen først voldsomt, og man får et eller flere "starbursts".

Den kraftige stjernedannelse bruger det meste af gassen op på én gang, og selve sammenstødet samt stjerne- og supernovavinde blæser resten ud, så det bliver svært at danne nye stjerner. Der er derfor kun de gamle stjerner tilbage, og da gamle stjerner er rød-orange, er det denne farve elliptiske galakser får.

Elliptiske galakser klassificeres på en skala fra E0 (næsten sfæriske) til E7 (meget aflange).

De største galakser i Universet er elliptiske, og kan blive mere end ti gange så tunge som Mælkevejen. De ligger oftest i midten af store galaksehobe, som er samlinger af hundreder eller tusinder af galakser der er bundet sammen af tyngdekraften.

Alle de andre

Nogle galakser, især de mindre, er hverken elliptiske eller skiveformede, men har en helt anden form. Disse galakser kaldes irregulære. Det skyldes oftest sammenstød, eller nær-sammenstød, med andre galakser. Irregulære galakser er normalt små, da større galakser bedre kan modstå at blive revet rundt af en anden galakse.

Linsegalakser er en mellemting mellem elliptiske og spiralgalakser: De har lidt spiralstruktur, men også en tydelig elliptisk halo.

Jo større og tungere en galakse er, jo sjældnere er den. De fleste galakser er derfor dværggalakser, som så kan deles op i dværgspiraler, dværgellipser, dværg-irregulære, og dværg-sfæroidale galakser.

Ringgalakser har en bule som spiralgalakserne, og en noget større ringstruktur af stjerner. De er nok skabt af, at en anden galakse har smadret durk igennem midten af en spiralgalakse.