Galaxien

Dieses Bild zeigt die 28 Millionen Lichjahre entfernte Sombrerogalaxie (M 104).

Galaxien sind große Ansammlungen von Sterne, Planeten, Gasnebel, Staubwolken und andere Objekte. Sie sind riesige Sternensysteme, welche sich stark durch Größe, Zusammensetzung und Aussehen unterscheiden können. Die Milchstraße (unsere Galaxie) besteht aus ca. 300 Milliarden Sternen und hat einen Durchmesser von 100.000 Lichjahren. Mit heutigen Teleskopen kann man von der Erde aus theoretisch über 50 Milliarden Galaxien sehen. Sehr lange war nicht klar, was Galaxien eigendlich sind, weil Teleskope die Galaxien nur als Nebel deuten konnten. Es war auch nicht klar, ob diese Nebel zur eigenen Galaxie gehören, da man die Entfernung dieser Nebel nicht messen konnte. Erst im Jahr 1923 konnte der Astronom Edwin Hubble die Entfernung von Galaxien erstmalig messen. Er stellte fest, dass der Andromedanebel 2,4-2,7 Millionen Lichtjahre entfernt ist, und somit nicht somit nicht zu unserer Galaxie gehören kann.

Entstehung und Entwicklung von Galaxien

Die Entstehungsgeschichte von Galaxien ist noch lange nicht komplett erforscht. Die Theorien zur Entstehung von Galaxien haben immer noch einen spekulativen Anteil. Es gilt nur als sicher, dass die Galaxien durch kleine Unregelmäßigkeiten in der Materieverteilung des frühen Universums entstanden sind.

Ein Gebiet im Weltraum expandiert aufgrund seiner größeren Materiedichte etwas langsamer als andere Gebiete. Gleichzeitig stürzt noch zusätzliche Materie (hauptsächlich Wasserstoff) von außen auf dieses Gebiet zu, was die Expansion dieses Gebietes weiter bremst. Irgendwann ist die Dichte dieses Gebietes nun so groß, dass die Expansion des Raumes aufgehalten wurde und der Raum wieder anfängt, sich zusammen zu ziehen. Während der Raum sich zusammenzieht, muss die Gaswolke zur Stabilisierung Energie abgeben, da sie sonst zu einem schwarzen Loch kollabieren würde. Die Gaswolke kann dies verhindern, indem der Wasserstoff sich so stark verdichtet, dass die Wasserstoffatome sich ständig gegenseitig stoßen, was zu einer Emission von elektromagnetischer Strahlung führt (Strahlungskühlung).

Dies passiert am besten in dichten, relativ kalten Gaswolken, da Atome in kalten Gaswolken bereits geringe Bewegungen aufweisen und die Dichte der Gaswolke so größer werden kann (innerer Druck ist klein). Dies bewirkt, dass die Stoßwahrscheinlichkeit der Wasserstoffatome sich so weiter steigert.

Wenn die Temperatur in der einer Gaswolke zu hoch währe, würde das Wasserstoff zu Plasma werden (Elektronen sind nicht mehr an die Atomkerne gebunden und bewegen sich frei). Die Dichte könnte sich nicht weiter vergrößern, weil der innere Druck der Materie zu groß ist.

Der Kollaps einer Gaswolke schreitet so weit voran, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Gravitation und dem inneren Druck bildet. Die Gaswolke wird zu einem Stern.

Wenn der Stern seinen Wasserstoffvorrat aufgebraucht hat, kollabiert er zu einem schwarzen Loch. Wenn mehrere schwarze Löcher sich zu einem einzelnen schwarzen Loch verbinden, kann sich genug Materie um das schwarze Loch ansammeln, um einen System von mehreren Milliarden Sternen zu bilden (eine Galaxie).

Es schein so, dass Galaxien die großen Objekte im All sind, die schnell genug kollabieren (Wärme/Energie abgeben) um das Entstehen von Sternen zu erlauben. Größere Gaswolken scheinen sich im laufe der Zeit in einzelne kleine Gaswolken aufgeteilt zu haben (Teilwolken).

Berühmte Galaxien

Andromedagalaxie Die Andromedagalaxie (M31).	NGC 1365 Die Galaxie NGC 1365.
Dreiecksgalaxie M33 Die Dreiecksgalaxie M33.	M87 Die Galaxie M87.
Centaurus A Die Galaxie Centaurus A.	Große Magellanische Wolke Die große Magellanische Wolke.
Kleine Magellanische Wolke Die kleine Magellanische Wolke.	M81 Die Galaxie M81.
NGC 4676 Die Galaxie NGC 4676.	Die Sombrerogalaxie Die Sombrerogalaxie (M104).
Die Whirlpoolgalaxie Die Whirlpoolgalaxie M51.