Galaksija

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. 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.
Pretpostavlja se da u vidljivom delu univerzuma postoji preko stotinu milijardi (1011) galaksija. Galaksije se mogu grupisati na osnovu njihove vizuelne morfologije, uključujući eliptičke, spiralne, i iregularne. 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.

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). 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 takozvana 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 
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 nebule“ 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 
Desetine hiljada galaksija je popisano. Samo mali broj njih ima dobro poznata imena, kao što su galakcija Andromeda, Magelanski oblaci, galaksija Vrtlog i galaksija Sombrero. Astronomi koriste indentifikatore iz određenih kataloga, kao što su Mesijeov 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, Messier 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) u kome su hiljadi dobro poznatih galaksija data smislena, opisna imena na Latinskom (ili latinizovanom Grčkom) 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, Bodifee i Berger predlažu neformalno, opisno ime  za dobro formiranu galaksiju Messier 109 u Ursa Majoru.

Tipovi galaksija 

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 
Po Hablovoj klasifikaciji eliptične galaksije dele se na sedam klasa u zavisnosti od nivoa eliptičnosti: E0 gotovo sferičnog oblika, do E7 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 

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

Istorijski pregled 
Historijski, galaksije su dijeljene 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 susjednih galaksija. Takva međudjelovanja bliskih galaksija, koja na kraju mogu prerastati u stapanja galaksija, mogu potaknuti epizode znatno pojačanog stvaranja zvijezda i proizvesti ono što se naziva starburst galaksijom. Male galaksije koje ne posjeduju povezanu strukturu također se nazivaju nepravilnim galaksijama.

U vidljivom svemiru vjerovatno 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 razrijeđenim gasom, čija je gustoća manja od jednog atoma po kubnom metru. Velika većina galaksija organizirana je u hijerarhijskim društvima koja se nazivaju skupovima, koji se opet, dalje, mogu združivati u superskupove. Te veće strukture općenito se raspoređuju u plohe i niti koje se prostiru nepreglednim svemirskim prazninama.

Iako još uvijek 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 Mliječni put u svojoj jezgri udomljuje najmanje jedan takav objekt.

Mlečni put 

Grčki filozov Demokrit (450–370 BC) je predložio da se svetla traka na noćnom nebu poznata kao Mlečni put verovatno sastoji od udaljenih zvezda.
Aristotel (384–322 BC), je međutim verovao da je Mlečni put uzrokovan „ignicijom vatrenog izdisanja pojedinih zvezda koje su velike, brojne i blizo jedna drugoj“ i da do „ignicije dolazi u gornjem delu atmosfere, u regiji sveta koja je u kontaktu sa nebeskim kretanjima.“ Neoplatonski filozof Olimpiodorus Mlađi (–570 p.n.e.) je bio kritičan u po 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 mišljenu, Mlečni put je nebesko telo.

Prema Mohani Mohamedu, arapski astronom Alhazen (965–1037) je bio prvi da pokuša da posmatra i izmeri paralaksu Mlečnog puta, i on je utvrdio da pošto Mlečni put nema paralakse, on mora biti udaljen od Zemlje, te da ne može da bude deo atmosfere. Persijski astronom al-Bīrūnī (973–1048) je predložio da je galaksija Mlečni put „kolekcija bezbrojnih fragmenata poput maglovitih zvezda.“ Andaluzijski astronom Ibn Bajjah ("Avempace",  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, navodeći svoja opažanja konjunkcije Jupitera i Marsa kao evidenciju da do toga dolazi kad su dva objekta blizo jedan drugom. U 14. veku, astronom sirijskog porekla Ibn Qayyim je predložio da je galaksija Mlečni put sastoji od „bezbroj sitnih zvezda grupisanih zajedno u sferi fiksirane zveze“.

Stvarni dokaz da se Mlečni put sastoji od mnogih zvezda postao je dostupan 1610, nakon što je italijanski astronom Galileo Galilei koristio teleskop u izučavanju Mlečnog puta i pri tom otkrio da se on sastoji od ogromnog broja nerazgovetnih zvezda. Godine 1750. engleski astronom Tomas Rajt, u svojoj originnoj 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. U jednoj raspravi iz 1755, Immanuel Kant je razradio Rajtovu ideju o strukturi Mlečnog puta.

Prvi projekat koji je opisao oblik Mlečnog puta i poziciju Sunca u njemu je poduzeo William Herschel 1785. godine putem prebrojavanja zvezda u različitim regionima neba. On je proizveo dijagram oblika galaksije sa solarnim sistemom blizu centra. Koristeći rafiniraniji pristup, Kapteyn je 1920. proizveo sliku male elipsoidne galaksije (dijametra od oko 15 kiloparseca) sa Suncem blizo centra. Harlow Shapley 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. 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, sadadašnja slika naše galaksije domaćina formirana.

Razlikovanje od drugih nebula 

Nekoliko galaksija izvan Mlečnog puta je vidljivo golim okom na noćnom nebu. U 10. veku, Persijski astronom Al-Sufi je napravio najraniju zapisanu identifikaciju galaksije Andromeda, opisujući je kao „mali oblak“. Godine 964. Al-Sufi je identifikovao Veliki Magelanov oblak u svojoj Knjizi fiksnih zvezda; tu galaksiju su Europljani uočili tek tokom Magelanovog putovanja u 16. veku. Galaksiju Andromeda je nezavisno dokumentovao Simon Marij 1612. godine.

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. Godine 1755, Immanuel Kant je koristio termin „ostrvski svemir“ da opište te daleke maglice.

Pri kraju 18. veka, Šarl Mesje je pripremio katalog sa 109 najsvetlijih nebeskih objekata koji izgledaju kao nebule. Subsekventno, William Herschel je napravio katalog sa 5.000 maglina. Godine 1845. je Lord Rosse 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.

Godine 1912, Vesto Slajfer je izvršio spektrografska izučavanja najsvetlijih spiralnih nebula radi određivanje njihove kompozicije. 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.

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

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

Godine 1922, estonski astronom Ernst Öpik je odredio rastojanje koje ide u prilog teoriji da je Andromedina nebula zaista jedan udaljeni ekstra-galaktički objekat. Koristeći novi 100 inčni Mt. Wilson 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 nebula. One su bile suviše udaljene da bi bile deo Mlečnog puta. Godine 1936. Habl je proizveo klasifikaciju galaktičke morfologije koja se koristi do današnjeg dana.

Vidi još 
 Morfološka klasifikacija galaksija

Reference

Literatura 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Timothy Ferris: Galaxien. Birkhäuser Verlag, Basel 1987, .
 Johannes V. Feitzinger: Galaxien und Kosmologie. Franckh-Kosmos Verlags-GmbH, Stuttgart, .
 Françoise Combes: Galaktische Wellen. In: Spektrum der Wissenschaft. 01/06.
 Peter Schneider: Einführung in die Extragalaktische Astronomie und Kosmologie. Springer Verlag, Heidelberg 2005, .
 Helmut Hetznecker: Kosmologische Strukturbildung – von der Quantenfluktuation zur Galaxie. Spektrum Akad. Verl., Heidelberg 2009, .
 Michael Feiler, Philip Noack: Deep sky – Reiseatlas; Sternhaufen, Nebel und Galaxien schnell und sicher finden. Oculum-Verl., Erlangen 2005, .
 Malcolm S. Longair: Galaxy Formation. Springer, Berlin 2008, .
 Glen Mackie: The Multiwavelength Atlas of Galaxies. Cambridge University Press, Cambridge 2011, .

Spoljašnje veze 

 astro.fdst.hr :: Kozmologija :: Morfologija galaksija 
 Galaxies, SEDS Messier pages
 An Atlas of The Universe
 Galaxies — Information and amateur observations
 The Oldest Galaxy Yet Found 
 Galaxy classification project, harnessing the power of the internet and the human brain
 How many galaxies are in our Universe? 
 The most beautiful galaxies on Astronoo
 3-D Video (01:46) – Over a Million Galaxies of Billions of Stars each – BerkeleyLab/animated.

 
Nebeska tijela