Galaxie

Eine Galaxie ist eine Gruppe von vielen Sternen mit Gas, Staub und dunkler Materie. Der Name "Galaxie" stammt vom griechischen Wort "galaxia", was "milchig" bedeutet und sich auf unsere eigene Galaxie, die Milchstraße, bezieht.

Die Schwerkraft hält Galaxien gegen die allgemeine Expansion des Universums zusammen. Tatsächlich findet die Expansion des Universums zwischen Galaxiengruppen statt, nicht innerhalb dieser Gruppen. Die Schwerkraft hält die Galaxie zusammen, und dasselbe gilt für Gruppen von Galaxien, wie unsere Lokale Gruppe in der Milchstraße. Die Gravitation wird durch die Materie und Energie in einer Galaxie oder einer Gruppe von Galaxien erzeugt. Alles in einer Galaxie bewegt sich um ein Massenzentrum, was ebenfalls eine Auswirkung der Schwerkraft ist.

Es gibt verschiedene Arten von Galaxien: elliptische, spiralförmige und linsenförmige Galaxien, die alle mit oder ohne Balken sein können. Dann gibt es die irregulären Galaxien. Alle Galaxien existieren innerhalb des Universums. Das beobachtbare Universum enthält mehr als 2 Billionen (¹⁰¹²) Galaxien und insgesamt bis zu schätzungsweise 1×1024 Sterne (mehr Sterne als alle Sandkörner auf dem Planeten Erde).

Die Pinwheel-Galaxie ist eine Spiralgalaxie

Beschreibung

Es gibt Galaxien unterschiedlicher Größe. Typische Galaxien reichen von Zwergen mit nur zehn Millionen (¹⁰⁷⁾ Sternen bis hin zu Riesen mit hundert Billionen (¹⁰¹⁴⁾ Sternen, die alle um das Massenzentrum der Galaxie kreisen. Galaxien können viele Mehrfachsternsysteme, Sternhaufen und verschiedene interstellare Wolken enthalten. Die Sonne ist einer der Sterne in der Milchstraßengalaxie; das Sonnensystem umfasst die Erde und alle anderen Objekte, die die Sonne umkreisen.

Sternhaufen sind keine Galaxien, sie befinden sich innerhalb von Galaxien. Kugelsternhaufen sind kugelförmige Sternhaufen, die Teil des äußeren Halos der Milchstraße sind. Einer der größten (und ältesten) bekannten Sternhaufen, Messier 15, besteht aus mehreren Millionen Sternen, die dicht aneinander gepackt sind und in deren Zentrum sich ein Schwarzes Loch befindet. Die Sterne sind zu dicht gepackt, um eine genaue Zählung zu erhalten, aber er hat sicherlich mehr Sterne als einige der kleineren Galaxien.

Innerhalb von Galaxienhaufen bewegen sich die Galaxien relativ zu anderen Galaxien. Sie können kollidieren und tun dies auch. Wenn dies geschieht, bewegen sich die Sterne im Allgemeinen aneinander vorbei, aber Gaswolken und Staub interagieren und können einen Ausbruch neuer Sterne bilden. Durch die Schwerkraft werden beide Galaxien in etwas neue Formen gezogen und bilden Balken, Ringe oder schwanzähnliche Strukturen.

Viele Galaxien bilden weiterhin neue Generationen von Sternen. Die Milchstraße und alle spiralförmigen Galaxien wie sie (siehe Bild rechts von NGC 2997) produzieren mit einer Rate von ein oder zwei Sternen pro Jahr neue Sterne. Diese Sternentstehung findet in den riesigen interstellaren Wolken statt, die etwa 1% bis 10% der Masse dieser Galaxien ausmachen. Kugelsternhaufen hingegen bilden derzeit keine Sterne, weil diese Aktivität vor Milliarden von Jahren stattfand und dann aufhörte, als alle Gas- und Staubwolken aufgebraucht waren.

In der astronomischen Literatur wird das Wort "Galaxie" mit einem großen G für unsere Galaxie, die Milchstraße, verwendet. Die Milliarden anderer Galaxien werden als "Galaxie" mit einem kleinen g geschrieben. Der Begriff "Milchstraße" tauchte erstmals in der englischen Sprache in einem Gedicht von Chaucer auf.

"Siehe da, siehe da, die Galaxie
, welche die Milchstrasse durchschneidet,
denn getroffen ist getroffen".

Als William Herschel seinen Katalog von Deep-Sky-Objekten verfasste, verwendete er den Namen Spiralnebel für Objekte wie die Andromeda-Galaxie. 200 Jahre später entdeckten Astronomen, dass sie wie die Milchstraße aus Sternen bestehen, so dass der Begriff "Nebel" heute nur noch für diffuse Strukturen innerhalb einer Galaxie verwendet wird.

NGC 2997, eine Spiralgalaxie im Sternbild Antila, produziert neue Sterne mit einer Rate von 1 oder 2 Sternen pro Jahr

Arten

Es gibt zwei Hauptarten von Galaxien, die Spiralgalaxie und die elliptische Galaxie. Sie werden nach der Hubble-Sequenz klassifiziert.

Spiralgalaxie

Eine Spiralgalaxie ist eine Galaxie, die eine Spiralform hat. Die meisten der von Astronomen beobachteten Galaxien im Universum sind Spiralgalaxien (etwa 77 %).

Sie sind zweigeteilt:

Balkenspiralgalaxie (klassifiziert als "SB")
Ungebänderte Spiralgalaxie (klassifiziert als "SA")

NGC 1300 und NGC 1672 sind Beispiele für Spiralstreifengalaxien. Die Whirlpool-Galaxie und Messier 81 sind Beispiele für Spiralgalaxien ohne Balken.

Die Erkennungsmerkmale einer Spiralgalaxie sind scheibenförmig rotierende, spiralförmige Arme und eine Ausbuchtung im galaktischen Kern. Die Spiralarme sind der Ort, an dem neue heiße Sterne geboren werden. Die "Ausbuchtung" im galaktischen Kern hat alte Sterne. Dieses Merkmal ist den meisten Spiralgalaxien gemeinsam.

Elliptische Galaxie

Eine elliptische Galaxie ist eine Galaxie, die die Form eines Ellipsoids (3D einer Ellipse) hat. Diese Art von Galaxien sind im Universum vorherrschend, insbesondere in Galaxienhaufen. Die Formen reichen von Kreis-, Ellipsen- und Zigarrenform. In der Hubble-Sequenz kann diese Form als Klasse dargestellt werden:

E0 (Kreis-Form)
E53 (Ellipsenform)
E7 (zigarrenförmig)

Elliptische Galaxien können eine große Reichweite haben. Die elliptische Riesengalaxie kann mehr als 1 Million Lichtjahre groß sein, und die kleinsten (als "Zwerg-Elliptische Galaxie" bezeichneten) sind weniger als ein Zehntel so groß wie die Milchstraße. Die Größe einer elliptischen Galaxie kann als effektiver Radius gemessen werden, der den Bereich definiert, aus dem die Hälfte ihres Lichts kommt. Die Masse einer elliptischen Galaxie ist ebenfalls groß. Eine elliptische Riesengalaxie kann eine Masse von ¹⁰¹³ (viele Billionen) Sonnenmassen haben.

Andere Arten von Galaxien

Eine linsenförmige Galaxie ist eine Galaxie, die in Form einer Scheibe gesehen wird. Die Bestimmung der Form einer linsenförmigen Galaxie ist schwierig, da die Form zwischen einer Spiralgalaxie und einer elliptischen Galaxie liegen kann. Die Form kann man erkennen, indem man die Ausbuchtung des galaktischen Zentrums betrachtet. Wenn der Bulge sehr hell ist, handelt es sich um eine Spiralgalaxie.

Linsenförmige Galaxie NGC 5308

Hubble-Sequenz

NGC 1300 ist eine Balkenspiralgalaxie

ESO 325-G004 ist eine elliptische Galaxie

Fragen und Antworten

F: Was ist eine Galaxie?

A: Eine Galaxie ist eine Gruppe aus vielen Sternen, Gas, Staub und dunkler Materie, die durch die Schwerkraft zusammengehalten wird.

F: Woher stammt das Wort 'Galaxie'?

A: Der Name 'Galaxie' stammt von dem griechischen Wort galaxia, was so viel wie milchig bedeutet und sich auf unsere eigene Galaxie, die Milchstraße, bezieht.

F: Wie werden Galaxien zusammengehalten?

A: Galaxien werden entgegen der allgemeinen Expansion des Universums durch die Schwerkraft zusammengehalten. Die Ausdehnung des Universums findet zwischen Galaxiengruppen statt und nicht innerhalb von ihnen.

F: Welche Arten von Galaxien gibt es?

A: Es gibt verschiedene Arten von Galaxien, darunter elliptische, spiralförmige und linsenförmige Galaxien mit oder ohne Balken sowie unregelmäßige Galaxien.

F: Wie viele Sterne befinden sich in einer geschätzten 1x1024 Galaxie?

A: Schätzungsweise 1x1024 Galaxien enthalten mehr Sterne als alle Sandkörner auf dem Planeten Erde.

F: Wie viele beobachtbare Universen gibt es? A: Das beobachtbare Universum enthält mehr als 2 Billionen (1012) Galaxien.