Hvilke galakser findes der?

Hvilke galakser findes der: Fire kosmiske former

Når man undersøger, hvilke galakser findes der i universet, opdager man en enorm kosmisk variation. Stjerner og gasskyer samler sig i gigantiske strukturer med vidt forskellige geometriske udtryk. Forståelse af disse kosmiske formationer hjælper os med at begribe universets opbygning og Mælkevejens unikke placering i rummet.

Hvilke galakser findes der i universet?

Universet rummer mange milliarder af kosmiske øer, men hvilke galakser findes der egentlig, når vi kigger ud i verdensrummet? Svaret afhænger af, hvordan stjerner, gas og støv har formet sig over kosmiske tidsaldre under indflydelse af tyngdekraften. Overordnet set findes der fire morfologiske hovedtyper af galakser: spiralgalakser, bjælkespiralgalakser, elliptiske galakser og de irregulære galakser.

Forståelsen af disse strukturer kan være forbundet med mange forskellige faktorer, da galakser ikke er statiske, men konstant kolliderer og ændrer udseende. Da jeg første gang begyndte at fotografere nattehimlen gennem et lille amatørteleskop, lignede alt bare små, udefinérbare tåger. Mine øjne smertede efter to timers intens søgen i mørket, og frustrationen over ikke at kunne skelne en spiralarm fra kosmisk støj var enorm.

Men efterhånden som jeg lærte at forstå Edwin Hubbles klassifikationssystem fra 1926 - også kendt som Hubbles stemmegaffel-diagram - faldt brikkerne på plads. Det viste sig, at det synlige univers er struktureret på en utrolig matematisk måde, hvor cirka 60 procent af alle observerede galakser tilhører en af de to spiralkategorier.

Spiralgalakser og bjælkespiralgalakser - Universets roterende skiver

Spiralgalakser er kendetegnet ved en flad, roterende skive med markante arme af stjerner og gas, der snor sig ud fra en tæt, central kerne. Disse arme er sande stjernefabrikker, hvor store mængder interstellart materiale konstant kollapser og føder nye, blå stjerner. Men der findes en afgørende underopdeling, som ofte skaber forvirring.

Forskellen ligger i kernens opbygning. I en klassisk spiralgalakse udgår armene direkte fra den sfæriske kerne. I en bjælkespiralgalakse løber der derimod en aflang struktur af stjerner - en bjælke - tværs igennem midten, og armene starter først ved enderne af denne bjælke. Vores egen hjemegn i universet, Mælkevejen, er netop en hvilken galaksetype er mælkevejen.

At indse dette kræver et mentalt skift. Vi kan ikke tage et billede af Mælkevejen udefra, da vi befinder os midt i skiven, så astronomer har måttet kortlægge bjælken ved at måle stjernernes bevægelser indefra. Det anslås, at omkring to tredjedele af alle modne spiralgalakser i dag har udviklet en sådan central bjælke, hvilket viser, at galakser former og størrelser ændrer form over tid.

Elliptiske galakser og linseformede overgange

Hvis du øst støder på en galakse uden spiralarmene, er det som regel en elliptisk galakse. Disse kosmiske strukturer minder mest af alt om gigantiske, oppustede fodbolde eller glatte sfærer af lys. De adskiller sig markant fra spiralerne ved næsten ikke at indeholde nyt gas eller støv, hvilket betyder, at stjernedannelsen for længst er stoppet. De består primært af gamle, rødlige stjerner.

Det næste punkt overrasker de fleste.

Mellem de elliptiske kæmper og de flade spiraler findes der nemlig en overgangstype, som mange overser: de linseformede galakser (ofte klassificeret som S0). De har en flad skive ligesom spiralgalakser, men mangler fuldstændig de synlige arme. De er kosmiske genfærd - skiver fulde af gamle stjerner, hvor gassen er brugt op.

Undersøgelser af galaksernes fordeling i tætte galaksehobe viser, at det lokale univers indeholder omkring 13 procent linseformede galakser, mens elliptiske galakser udgør en mindre andel på cirka 4 procent. Men pas på med at undervurdere de elliptiske. Selvom de er færre i antal, er universets absolut største kendte forskellige typer af galakser af netop denne type og kan rumme over en billion stjerner.

De kaotiske irregulære galakser og kosmiske ringe

Nogle galakser passer overhovedet ikke ind i Hubbles pæne geometriske kasser. De irregulære galakser har ingen symmetri, geen central kerne og ingen spiralarme - de ligner mest af alt et tilfældigt lysglimt eller en kosmisk eksplosion på nattehimlen. Deres kaotiske form skyldes næsten altid voldsomme begivenheder.

Når to galakser passerer tæt forbi hinanden, flår de enorme tyngdekræfter strukturen i stykker. De irregulære galakser er ofte mindre dværggalakser, som er rige på gas og har en hektisk dannelse af nye stjerner. Men der findes noget endnu mere sjældent.

Hvis du kigger rigtig godt efter - eller har adgang til data fra de største teleskoper - kan du støde på en ringgalakse. Disse opstår, når en mindre galakse skyder direkte igennem centrum af en stor spiralgalakse, hvilket skaber en ekspanderende tæthedsbølge af gas og stjerner i en perfekt cirkel. Det er universets absolut sjældneste form. Kun omkring 1 ud af 10.000 galakser i universet falder ind under denne kategori, hvilket gør dem til sande kosmiske juveler.

Sammenligning af de primære galaksetyper

Spiralgalakser

Meget aktiv i armene, hvor store mængder gas og støv konstant føder nye stjerner

Flad skive med tydelige arme, der roterer omkring en kuglerund eller bjælkeformet kerne

Blanding af unge, varme blå stjerner i armene og ældre gule stjerner i midten

Elliptiske galakser

Næsten fuldstændig ophørt på grund af kritisk mangel på kold gas og støv

Sfærisk eller oval form uden skive, der minder om en glat lysende kugle

Domineret af meget gamle, udviklede røde og gule stjerner med lang levetid

Linseformede galakser (S0)

Meget lav til minimal, da det meste interstellare materiale er brugt op

Tydelig flad skive med en central udbuling, men uden nogen synlige spiralarme

Overvejende gamle stjerner, hvilket gør dem til en klar overgangstype

Irregulære galakser

Høj og intens, ofte udløst af gravitationelle sammenstød med nabogalakser

Kaotisk og asymmetrisk udseende uden faste geometriske mønstre

Stor tæthed af unge, lysstærke stjerner blandet med spredte ældre populationer

Amatørastronomen Søren og jagten på overgangsformer

Søren, en it-konsulent på 34 år fra Odense, brugte sine kolde efterårsaftener i baghaven på at kortlægge forskellige typer af galakser med sit nye astrokamera. Han ville bevise over for sig selv, at han kunne fange en linseformet S0-galakse, som ofte overses i de gængse artikler.

Hans første forsøg slog fejl, da han indstillede teleskopet mod Jomfruhoben uden at tage højde for den lave kontrast. Billederne blev slørede, og han forvekslede i første omgang en linseformet galakse med en almindelig elliptisk lysplet.

Efter tre ugers frustration indså Søren, at han var nødt til at studere Hubbles originale klassifikationsteknikker dybere og ændre eksponeringstiden. Han lærte at kigge efter den subtile overgang, hvor en flad skive eksisterer uden spiralstruktur.

Det lykkedes endelig Søren at fotografere galaksen NGC 4886 i sit teleskop. Det gav ham en dyb forståelse af, hvordan galaktiske overgangsformer ser ud i virkeligheden, og billedet blev efterfølgende delt i det lokale astronomiske netværk.