En galakse er en stor samling af stjerner, gas, støv og mørkt stof, bundet sammen af tyngdekraften. Navnet "galakse" stammer fra det græske ord galaxia, som betyder mælkeagtig — en henvisning til vores egen galakse, Mælkevejen.

Sammensætning og struktur

Tyngdekraften er den kraft, der holder en galakse sammen. Den samlede gravitation i en galakse kommer fra synligt stof (stjerner, gas, støv) og et langt større bidrag fra mørkt stof, som danner en udstrakt halo omkring synligt lys. I centrum af mange store galakser findes et supermassivt sort hul, der kan veje millioner til milliarder af gange Solens masse.

En galakse har typisk følgende komponenter:

  • En stjernebestand bestående af både unge, blå stjerner og ældre, røde stjerner.
  • Stort reservoir af interstellart gas og støv, hvor nye stjerner kan dannes.
  • Mørkt stof, som påvirker galaksens rotationskurve og struktur.
    • massecenter, omkring hvilket stjerner og gas bevæger sig i kredsløb.

Typer af galakser

Galakser klassificeres ofte efter form og struktur. De vigtigste typer er:

  • Elliptiske galakser — har en afrundet eller oval form, ofte gamle stjerner og lidt gas.
  • Spiralformede galakser — flade skiver med spiralarme; kan være med eller uden stav (stænger).
  • Linsegalakser (lentikulære) — overgangstype mellem elliptiske og spiraler, med en disk men uden tydelige arme.
  • Uregelmæssige galakser — mangler en velordnet form, ofte resultat af tyngdekraftsmæssige forstyrrelser eller kollisioner.
  • Der findes også mange dværggalakser, som er små, og aktive galakser med kraftige centrale emissioner (AGN) og quasars.

Dannelse, udvikling og interaktioner

Galakser dannes og udvikler sig gennem tyngdekraftens påvirkning af mørkt og almindeligt stof. I det tidlige univers samledes tætheder af gas og mørkt stof, hvilket førte til stjernedannelse og dannelsen af de første galakser. Galakser ændrer form over tid gennem:

  • Fusioner og kollisioner — når to galakser går sammen, kan det danne større galakser og udløse kraftige stjernedannelser (starbursts).
  • Interaktioner med naboer i vores lokale gruppe og større grupper/galaksehobe, der kan rive gas og stjerner ud og ændre strukturen.
  • Feedback fra supernovaer og aktive galaktiske kerner, som kan opvarme eller blæse gas væk og regulere stjernedannelsen.

Tyngdekraft, universets udvidelse og skala

Tyngdekraften holder galakser og grupper af galakser sammen, selvom universets overordnede udvidelse foregår på større skalaer mellem disse strukturer. Det betyder, at udvidelsen hovedsageligt virker mellem galaksehobe og langs kosmiske filamenter, mens tyngdekraften binder individuelle galakser og deres lokale grupper tættere sammen.

Størrelse, tal og andre fakta

  • Det observerbare univers indeholder mere end 2 billioner (ca. 2×1012) galakser.
  • Samlet set anslås der at være omkring 1×10 24stjerner i det observerbare univers — flere stjerner end alle sandkorn på planeten Jorden.
  • Galakser varierer meget i størrelse: fra dværge med måske 107–108 solmasser til kæmpestore galakser med >1012 solmasser. Spiraler som Mælkevejen har typisk nogle få×1010 til et par×1011 stjerner.
  • Mælkevejen er cirka 100.000 lysår i diameter og indeholder på det nærmeste skøn nogle få×1011 stjerner.
  • Observationer af galaksers rotationskurver og kollisioner mellem galakser giver stærke beviser for eksistensen af mørkt stof.
  • Lyset fra fjerne galakser er rødforskudt (redshift), og den målte rødforskydning bruges til at bestemme afstande og galaksernes alder i kosmisk forstand.

Galakser er grundelementerne i den kosmiske struktur — fra små dværge til enorme hobe — og studiet af deres dannelse, sammensætning og samspil giver os viden om universets historie og opbygning.