Galaktikad (0)

Galaktikad
Meie elame galaktikas, nimega linnutee , koos sadade miljardite tähtedega. Teadaolevas universumis on 200 miljardit galaktikat. Igaüks neist on ainulaadne, hiiglasuur ja dünaamiline. Kust galaktikad tulevad? Kuidas nad töötavad? Milline on nende tulevik? Kuidas nad surevad?. Nendele küsimustele üritame leida vastuse.
Meie galaktika on umbes 12 miljardit aastat vana. Galaktika ise on hiiglasliku spiraalse ketta kujuline, mille keskel on hele punkt, milles paiknevad tähed tihedalt üksteise lähedal. Teadlased arvavad , et nagu iga galaktika keskmes on ka meie galaktika keskmes supermassiivne must auk, mistõttu ongi galaktika spiraalse kujuga, ja keskosas tihedamalt kokku surutud. Galaktikad on esmalt suured tähtede kogud , keskmine galaktika võib sisaldada keskmiselt sada miljardit tähte. Need on kohad kus tähed sünnivad ja surevad. Tähed sünnivad gaasi- ja tolmupilvedes, mida kutsutakse udukogudeks. Meie galaktika sisaldab miljardeid tähti ja nende ümber on planeetide ja kuude süsteemid nagu meie päikesesüsteemgi.
Kuid pikka aega ei teadnud me galaktikatest midagi. Kõigest sajand tagasi arvati, et meie linnutee galaktika on ainuke. Teadlased kutsused seda meie saaruniversumiks. Teadlaste jaoks ühtki teist galaktikat ei eksisteerinudki. Siis 1924. aastal muutis astronoom Edwin Hubble seda kõike. Hubble vaatles universumit tolle aja võimsaima teleskoobiga. Sügavas öötaevas nägi ta uduseid valguse kogusid. Ta jõudis järeldusele, et need ei ole üksikud tähed vaid terved tähtede linnad – galaktikad, kaugemal kui linnutee. Ühe aastaga läksime me ühe galaktika universumi pildilt miljardite galaktikatega universumi pildile. Astronoomide silmaring laienes tohutult. See oli astronoomia ajaloo suurim avastus.
Meie galaktika diameeter on kuskil 100 000 valgusaaastat. See võib meie jaoks suur tunduda, kuid võrreldes seda mõne teise galaktikaga, on linnutee galaktika siiski võrdlemisi väike. Andromeda , meie lähim galaktiline naaber on kaks korda suurem linnuteest. M87 on suurim elliptiline galaktika meie kosmilises hoovis ja see on palju suurem Andromedast. Kuid M87 on tibatilluke võrreldes selle hiiglasega: IC1011 on suurim galaktika,mis siiani leitud. Selle läbimõõt on 6 miljonit valgusaastat. See on tervelt 60 korda suurem kui meie linnutee.
Me teame, et galaktikad on suured ja need on kõikjal, kuid miks see nii on? Esimesed galaktikad pidid sündima kohe pärast suurt pauku . On vaja gravitatsiooni, et moodustada tähti, kuid on vaja üüratult rohkem gravitatsiooni, et moodustada tervet galaktikat. Esimesed tähed moodustusid kõigest 200 miljonit aastat pärast suurt pauku, seejärel gravitatsioon tõmbas nad kokku, ehitades esimesed galaktikad. Esimesed galaktikad moodustusid umbes miljard aastat pärast universumi algust. Tähed moodustasid kogumikud, mis arenesid galaktikateks, millest moodustusid galaktikate kogumikud, mis järjest suurenesid kuni moodustusid hiiglaslikud galaktikad, mida me tänapäeval universumis vaatleme .
Galaktikad võivad ka omavahel kokku põrgata ja ühineda ühtseks galaktikaks. Enamasti oli sellist nähtust näha varajases universumis, kus väiksed galaktikad ühinesid moodustamaks suuremad galaktikad, nagu me tänapäeval näeme. Ka meie galaktika on ühinenud ja arvatavasti teeb ka seda veel vähemalt korra tulevikus. See aga tähendaks võimalikku lõppu meie planeedile ja isegi päikesele, kuna ühinemised on vägivaldsed. Varajased galaktikad olid lihtsad korrapäratud tähtede, gaasi ja tolmu kogumid, kuid tänapäeval näivad galaktikad korrapärased. Kuidas siis varajased galaktikad moodustusid ilusateks korrapärasteks spiraalideks ja elliptilisteks? Vastuseks on gravitatsioon. Gravitatsioon kujundab galaktikaid ja kontrollib nende tulevikku. On kirjeldamatult võimas ja hävitav tugeva gravitatsiooni allikas enamuste galaktikate keskmes. Ja ka üks on meie oma linnutee keskmes. Selleks on must auk, ja mitte tavaline, vaid supermassiivne must auk. Must auk tõmbab endasse kõike, sel on väga tugev gravitatsioon ja mõjutab kõiki galaktikas olevaid tähti. Musta augu läheduses hukkuvad tähed pidevalt, must auk sööb nad lihtsalt ära. Kuid siis, kui must auk neelab liiga palju, peab ta osa sellest tagasi kosmosesse paiskama. Galaktika keskmest väljub kahele poole kaks puhta energia kiirt . Seda nähtust kutsutakse kvasariks. Kui galaktika keskmest paiskub välja kvasar , siis on teada, et tegu on supermassiivse musta auguga galaktika keskmes. Tegelikkuses on supermassiivsed mustad augud liiga nõrgad, et hoida terveid galaktikaid koos. Füüsikaseaduste järgi ei saakski galaktikaid olemas olla, nad peaksid ära hajuma. Kuid miks see siis nii ei ole? On midagi võimsamat mustast august, seda ei ole näha ja seda on peaaegu võimatu tuvastada.
Seda kutsutakse mustaks aineks ja seda on kõikjal. Must aine hoiabki galaktikaid koos. Selle hüpoteesi kindlaks tegemiseks ehitasid teadlased virutaalseid galaktikaid arvutites virutaalsete tähtede ja gravitatsiooniga. Simulisatsioonis, kus teguriteks olid vaid tähtede masside poolt tekitatud gravitatsioon, lagunesid galaktikad alati koost. Galaktikas ei olnud lihtsalt piisavalt gravitatsiooni, et seda koos hoida. Seega lisasid teadlased rohkem gravitatsiooni virtuaalse musta aine näol. Musta aine gravitatsioon hoidiski galaktikat koos. Must aine on nagu ehitusel tellingud. See takistab tähtedel galaktikas laiali valgumist. Nüüd on teadlased avastanud, et must aine, mitte ainult ei hoia galaktikaid koos, vaid on nende sünni põhiliseks teguriks. Must aine sündis koos suure pauguga ja hakkas kokku valguma. Kuid musta aine olemusest ei teata palju. See on kummituslik materjal, mida ei saa inimene ühegi oma meelega tajuda. See võib sinust läbi voolata ja sa isegi ei tunne seda, nagu seda ei eksisteerikski, kuid siiski on see kõikjal meie ümber. Musta aine osakaal universumis on kuskil 6 korda suurem tavalisest mateeriast , millest kõik meie ümber ja ka inimesed ise tehtud on. Ilma selleta universum lihtsalt ei töötaks sellisel kuul kui see praegu töötab. Kuid universum töötab, seega peab olema tume aine tõeline. Kuna must aine omab gravitatsiooni ,on selle olemasolu võimalik kindlaks teha selle põhjal, kuidas see valgust mõjutab. Kui valgus liigub läbi suure musta aine kogumiku, siis valguse rada kaardub, ja kaugelt galaktikast tulnud valgus tundub meile moondununa. Vaadeldes seda, kui kõvasti on galaktika meie jaoks moondunud, on võimalik välja arvutada kui palju tumedat ainet on selle galaktika ja meie vahel. Teadlased on nüüdseks kaardistanud universumi üldise struktuuri 3D kaardi, vaadatuna Maa perspektiivist. Kaart näitab meile asju, mida me pole varem näinud. See näitab galaktikaid kobarates ja superkobarates, kuid veel kaugemale minnes näeme, et kobarad on omavahel ühendatud ühtseteks ahelate struktuurideks. On leitud üks ahel, mis on 1.4 miljardit valgusaastat pikk üle kogu ahela. Selle nimeks on „Suur Sloan’i Müür” (The Great Sloan Wall ) ja see on suurim struktuur avastatud teaduse ajaloos.
Teadlased on kokku pannud kogu universumi üldpildi superarvutis. Siin ei ole näha üksikuid tähti, ega isegi galaktika kobaraid, vaid superkobaraid, mis on üksteisega ahelatega ühendatud, moodustades hiiglasliku kosmilise võrgu. Iga ahel on koduks miljonitele galaktikate kobaratele, kõik lõimutud kokku musta aine poolt. Must aine mõjutab, kus galaktikad paiknevad, seega on see ka ühtlasi üldine musta aine struktuur. Must aine on justki liim , mis hoiab tervet universumit koos.
On ka veel üks hävitavaim jõud universumis. Jõud, mida miski ei saa peatada. See lükkab galaktikaid üksteisest eemale, venitades kõike, kuni universum rebib end tükkideks. Selle jõu nimeks on must energia. Sellel on tumedale ainele pöördeline effekt. Galaktikate kokksulatamise ja hoidmise asemel surub see neid üksteisest eemale. Must energia, mis avastati alles viimasel kümnendil, on palju salapärasem. Teadlastel ei ole aimugi miks see on seal. Kauges tulevikus võidab must energia võitluse musta ainega ja surub galaktikad üksteisest nii kaugele, et neid ei ole enam võimalik näha, kuna nad liiguvad valguse kiirusest kiiremini. Umbes triljoni aastaga kaob kogu universum.
Galaktikad on elu arenemise aluseks. Meie päikesesüsteem on täpselt õigel kohal galaktika äärealadel, eemal galaktika keskmest, kus olukord on väga vägivaldne ja radioaktiivne, keskme lähedal ei saakski me eksisteerida. Kuid sama paha oleks see, kui okeksime liiga kaugel keskmest. Me oleme täpselt parajal kaugusel. Asetseme galaktika parasvöötmes. Meiega samas vöötmes on miljardeid tähti. Seega on võimalik, et mõnel neist on samamoodi arenenud elu kui meie planeedil. Ja kui meie galaktikas on elamiskõlblik tsoon, siis võib see ka olla teistes galaktikates. Hämmastav asi on, et alati avastatakse universumi kohta uusi asju. Iga kord kui leiame probleemi, avastame, et see on osa suuremast probleemist. On lõputuid küsimusi mida küsida ja probleeme, mida lahendada. Järjest enam keskendutakse galaktikate uurimisele. Galaktikad hoiavad võtit sellele, kuidas universum töötab.
Musta aine jagunemise piltlik 3D kujutis
üle kogu universumi, must aine ei ole kõikjal vaid
laiali valgunud, kindla struktuurina.
Kvasar
Universumi üldine struktuur vaadatuna Maa perspektiivist.
Graafikul on kujutatud mateeria jaotumist kogu universumis. 73% mateeriast on must energia. 23% on must aine, 3.6% on galaktikate vaheline gaas , kõigest 0.4% mateeriast on tähtede, planeetide, kuude jne koosseisus .