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Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300 (Medium)

Galaxie

Galaxie

Edwin Hubble war der erste Astronom der 1923 nachwies, dass es sich beim diffusen Nebel Andromeda um eine Galaxie wie unsere Milchstraße handelt. Charles Messier hatte in seinem berühmten Messier Katalog zwar bereits einige dieser Objekte kartografiert, allerdings war bis zur Entdeckung Hubbles gänzlich unbekannt, dass es unzählige Galaxien im Universum gibt und vor allem, mit welchen Größenordnungen man es hier zu tun hat.
Heute wissen wir, dass Galaxien Sterneninseln sind, die weit über 100 Mrd. Sterne beheimaten können, eine Ausdehnung von über 100.000 Lichtjahren haben und in verschiedenen Erscheinungs- formen auftreten: Balken- Spiralgalaxien, Elliptische Galaxien, irreguläre Galaxien.
Die Form einer Galaxie hat grundsätzlich mit deren Entstehungs- geschichte zu tun. Man nimmt an, dass sich im jungen Universum aus einer galaktischen Staubscheibe zuerst Spiralgalaxien formten. Die Kollision mehrerer Spiralgalaxien, so die aktuelle Theorie, brachte schließlich elliptische Galaxien hervor. Es gibt bereits Aufnahmen des Hubble Teleskops, wobei man die Kollision von drei Galaxien beobachten kann. Diese Kollisionen führen auch zur vermehrten Bildung von Sternen, da durch das gegenseitige Durchdringen zweier Galaxien interstellares Gas gravitativ beeinflusst und zur Verdichtung angeregt wird, wobei sich die Sternentstehungsrate enorm erhöht.
Die genauen Mechanismen, die letztlich zur Entstehung einer Galaxie beitrugen, sind noch nicht genau erforscht. Man nimmt an, dass eineGalaxie, ausgehend von ihrem Rotationsverhalten, zu einem sehr hohen Anteil aus Dunkler Materie besteht. Diese Materie erzeugt durch ihre gravitative Wechselwirkung eine höhere Bindungsenergie der sichtbaren (baryonischen) Materie. Vor allem in den äußeren Spiralarmen würden die enormen Zentrifugalkräfte eine Spiralgalaxie ohne den Anteil an Dunkler Materie zerreißen.

Hubble2005-01-barred-spiral-galaxy-NGC1300 (Medium)

Unklar ist ebenfalls, wieviel Planeten sich letztendlich in einer Galaxie wie unserer Milchstraße befinden. Aktuelle Theorien gehen davon aus, dass es wohl mehrere Milliarden sind, darunter befindet sich vielleicht sogar eine zweite Erde. Tatsächlich ist es allerdings so, dass es nur einen bestimmten Bereich innerhalb einer Galaxie gibt, in dem sich ein Planet wie unsere Erde entwickeln kann. Ausschlaggebend dazu ist die Sternentstehungsrate bzw. die Häufigkeit schwerer Elemente (schwerer als Lithium). Die Metallizität nimmt zum galaktischen Zentrum hin zu und nach außen hin ab, da sich in den äußeren Bereichen unserer Milchstraße vorwiegend jüngere Sterne aufhalten. Unsere Erde befindet sich daher in einer sogenannten habitablen Zone, in der die Voraussetzung zur Entstehung von Leben gegeben sind.
Im Galaktischen Rotationszentrum erhöht sich die Sternendichte enorm, wodurch die Anzahl an Sonnensystemen entsprechend abnimmt. Im zentralen Massebereich befinden sich daher meist ein oder mehreresupermassive Schwarze Löcher, die sich durch das Verdichten der Sterne zum Zentrum hin und durch die Aufnahme von intergalaktischem Staub gebildet haben.
Eine Galaxie wie unsere Milchstraße ist vor allem auch von einem Halo, einer Art galaktischen Atmosphäre umgeben, in der sich die ältesten Sterne, eingebunden in Kugelsternhaufen, befinden. Diese Sterne sind teilweise so alt wie unser gesamtes Universum, also über zehn Milliarden Jahre. Man vermutet, dass der Halo zudem vorwiegend Dunkle Materie mit ca. einer Billionen Sonnenmassen beinhaltet.

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