Misterul universului si galaxiile reprezinta pentru multi o atractie inca din copilarie. Oricat de mult s-ar stradui oamenii de stiinta, chiar cei mai invatati si pasionati dintre ei, tot nu vor reusi prea curand sa vina in clarificarea anumitor probleme, printre care cu siguranta, cea mai arzatoare ar fi geneza exacta a universului si istoria galaxiilor, care pe zi ce trece isi modifica intelesul, pentru ca se fac tot mai multe descoperiri. Iar asta numai din simplul fapt ca tot ceea ce exista este exterior noua si ce nu putem atinge cu mana nu poate capata o forma decat in imaginatia noastra, cel mai adesea.
Termeni generali de perceptie
In termeni generali, galaxia inseamna o mare aglomeratie de stele, de praf cosmic, de gaze si de asa zisa materie intunecata sau neagra, care sunt tinute la un loc cu ajutorul gravitatiei. Galaxiile de cele mai mici dimenisiuni pot avea cateva sute de ani lumina, avand in componenta lor aproximativ 100.000 de stele, iar galaxiile cele mai mari pot ajunge si pana la 3 milioane de ani lumina, avand in componenta lor chiar mii de miliarde de stele. Edwin Hubble este cel care a introdus un sistem in urma caruia au reusit sa fie clasificate formele galaxiilor si in ciuda faptului ca cea numita materie neagra sau intunecata ori energie intunecata reprezinta mai bine de 90% din componenta majoritatii galaxiilor, deci reprezinta masa majoritara, aceasta insa nu este tocmai bine inteleasa. S-au adunat totusi dovezi in urma carora in mijlocul galaxiilor (unii sunt de parere ca in centrul tuturor) sunt formate gauri negre de marimi imense.
Clasificarea galaxiilor
In cele din urma s-a ajuns la o clasificare ce include patru categorii de galaxii, organizate in functie de forma lor, acestea fiind: neregulate, eliptice, in spirala barata si in spirala. Secventa Hubble, care cuprinde toate galaxiile, este cea care poate da o descriere putin mai detaliata a acestor tipuri de galaxii, aceasta bazandu-se strict pe tipul morfologic vizibil. Astfel ea poate sa treaca cu vederea peste importanta anumitor trasaturi ale galaxiilor printre care rata cu care se formeaza stelele.
Galaxia noastra este numita Calea Lactee, are forma de spirala si contine aproximativ de 500 de miliarde de stele. Se spune ca ea s-a format dintr-un urias nor ce continea gaz si praf, in urma cu 10 miliarde de ani, iar ca in centrul ei se afla un nucleu sferic si dens ce cuprinde stele, acesta putand contine gauri negre. Nucleul are in jurul lui un disc, care la randul sau are brate cu forma de spirala, acestea fiind formate din stele mai tinere, iar spre nucleu si spre marginea discului se afla stele mai batrane.
Galaxiile mai sunt cunoscute si sub denumirea de globuri, roti imense sau nori de materie, insa in acceptiunile foarte largi. Asa cum am precizat si pana acum, galaxiile sunt foarte variate, iar dincolo de granitele Caii Lactee, se afla un taram nemaipomenit, taramul galaxiilor, care se infatiseaza sub aspectul unor mari intinderi de spatiu. Se spune ca in prezent chiar se afla o mica galaxie in coliziune cu galaxia noastra, avand in vedere ca in vecinatatea ei se afla si cele mai apropiate. Unele contin poate doar stele batrane de culoare rosie sau galbena, acestea fiind galaxiile mai vechi, iar cele mai tinere contin stele de culoare albastra, alba cat si sori foarte stralucitori. Dupa aceste criterii s-au facut in cele din urma si clasificarile galaxiilor, care le indica istoria si originea.
In functie de forma, dupa cum spuneam inainte, galaxiile se clasifica in eliptice, spirale, lenticulare si neregulate. Dintre cele care sunt in Universul apropiat, cu aproximativ 25 – 30 % au forma de spirala, iar fiecare dintre ele are un fel de disc aplatizat, ce contine materie plina de gaz si de praf, aceasta orbitand in jurul unui nucleu de forma sferica, care de regula contine stele mai batrane, de culoare rosie sau galbena si de cele mai multe ori au forma de bara. Cele mai stralucitoare dintre stele sunt cele tinere, insa se pot gasi numai la bratele spiralelor. Daca ne uitam dinspre pamant, ni se pare ca spatiul cuprins intre aceste brate este complet gol, insa el este plin de alte stele. Sub disc si deasupra lui se afla un halou, in cadrul caruia gasim roiuri globulare.
Galaxiile spirala se caracterizeaza prin faptul ca se rotesc incet, de regula odata la cateva multe sute de milioane de ani, insa ele nu se poarta asemeni unui obiect solid. Stelele care orbiteaza mai aproape de nucleu au nevoie de mai putin timp ca sa isi completeze orbita, insa cele care orbiteaza mai departe au nevoie de tot mai mult timp, astfel timpul fiind direct proportional cu distanta fata de nucleu. Totodata, stelele din cadrul discului urmeaza si ele o serie de orbite eliptice, incadrate intr-un unic plan, de vreme ce stelele dinspre centru au orbite haotice, neregulate, ce contin anumite inclinatii.
Galaxiile eliptice au o simpla structura, avand in vedere ca par asemeni unei mingi, capatand diverse dimensiuni. La unul dintre capete ele sunt ca un fel de roiuri mici care cuprind milioane de stele ce par slabe si difuze, acesta fiind cazul celor foarte mici, unele fiind imprastiate in spatiu in interiorul unor galaxii mai mari, avand si ele cel mai probabil materie neagra, plina de mister, invizibila. La capatul celalalt, se gasesc elipticele gigante, ele fiind gasite numai in cadrul vecinatatii centrului marilor roiuri galactice, avand in componenta lor sute de miliarde intregi de stele.
Unele galaxii eliptice gigante ce se mai numesc si galaxii cD, au o anvelopa la exterior de stele si de concentratii multiple, in centru, tot de stele. Acest fapt duce cu gandul ca au fost formate prin contopirea unor eliptice de dimensiuni mai mici. Majoritatea stelelor din aceasta categorie au culoare galbena ori rosie, iar praful si gazul din care se formeaza stele este foarte rar, ceea ce sugereaza si faptul ca in interiorul acestor galaxii nu s-au mai format de mult stele. Orice stea orbiteaza pe propria sa cale in nucleul dens al galaxiei, iar sansele unei posibile coliziuni sunt destul de slabe, pentru simplul motiv ca distanta dintre ele este foarte mare, iar dimensiunile lor sunt foarte mici.
Galaxiile lenticulare, asemeni celor eliptice, au nucleul aproape sferic, si sunt formate tot din stele de culoare galbena si rosie, batrane. Totusi le diferentiaza ceva, si anume discul de gaz si stelele pe care il au in jurul nucleului. Chiar daca au aproape aceeasi forma si dimensiune, totusi acest tip de galaxii au o forma de lentila si un nucleu mai cuprinzator fata de cel al spiralelor si in plus nu au brate spirale. Ele sunt aproape la fel ca primele doua tipuri de galaxii, insa sunt ceva mai greu de deosebit fata de acestea. Nici formarea lor nu este tocmai precisa, dar se spune ca ar fi fost la origine galaxii spirale care si-au pierdut in timp din gaze si din praf.
Alte tipuri de galaxii sunt destul de greu de definit, avand in vedere ca ele nu sunt nici eliptice, nici spirale si nici lenticulare, iar din acest motiv au fost numite neregulate, unele fiind clasificate sub numele de galaxii „pec” sau galaxii „ciudate”. Ele se afla in continua coliziune cu altele sau, specialistii sunt de parere ca gravitatia galaxiilor din vecinatate le strica in acest mod propria structura. Majoritatea galaxiilor neregulate sunt de tipul „Irr-„ si au in interiorul lor o activitate foarte puternica de a forma stele si contin foarte mult gaz, stele albastre, praf si stele fierbinti. Totodata au fost observate si multe galaxii de tip neregulat care aparent au in structura un fel de bara centrala sau mai bine spus un fel de brat. Doua exemple foarte cunoscute din aceasta categorie sunt Norul Mare si Norul Mic al lui Magellan, care sunt catalogati ca fiind cei mai stralucitori companioni ai galaxiei noastre.
Trasaturi comune
Toate aceste tipuri de galaxii au in comun faptul ca in nucleu contin o zona intunecata care difera de cele din zonele intunecate din exterior, iar stelele din vecinatatea acestor nuclee au orbite foarte rapide, fapt ce sugereaza ca exista o anumita concentratie foarte puternica si enorma de masa in volumul lor redus si finalmente singurul obiect care poate atinge o asemenea densitate este doar o gaura neagra. Aceasta are insa o atractie gravitationala enorma si totusi materia din jurul ei si-a stabilit de foarte mult timp orbite stabile in mai toate galaxiile existente.
Astfel daca nu mai are materie de absorbit, gaura neagra nu ramane decat o forta inactiva. In momentul in care un nor format din gaz sau un obiect ajunge foarte aproape de gaura neagra, ea se poate trezi si sa atraga astfel materia hoinara, reusind sa o incalzeasca si in cele din urma sa produca o radiatie. Astfel se poate produce orice fel de radiatie, pornind de la undele radio de putere mica, ajungand pana la razele X de putere foarte mare. In cazuri foarte extreme, radiatia din nucleu devine singura caracteristica dominanta a unei galaxii, care in cele din urma va fi numita galaxie activa.
Ce sunt stelele?
Edwin Hubble, in momentul in care si-a dat stradania sa intre in misterele universului a fost de parere ca: „istoria astronomiei este istoria orizonturilor ce se indeparteaza”. Nimic mai adevarat daca tinem seama de faptul ca omul cunoaste pamantul pe care locuieste in lung si-n lat, insa niciodata nu va ajunge sa cunoasca cu adevarat tot spatiul. Stelele pe care pe noi le privim cu atata fascinatie pe cer, la miez de noapte sunt de fapt anumite tipuri de corpuri ceresti, avand adesea forma de sfera, fiind foarte masive si stralucitoare, formate din plasma.
Motiv pentru care ni se arata adesea, in timpul noptii ca puncte stralucitoare, care clipesc, sau care tremura, acest fapt datorandu-se efectului atmosferei terestre. Soarele, cea mai apropiata stea de Terra, ni se arata ca un disc si nu ca un punct, datorita distantei mici la care se afla. Exista stele in univers care pot fi orbitate de planete, care au capatat in cele din urma denumirea de exoplanete. Doar daca folosim un telescop optic, am putea observa cateva mii de stele prezente in galaxia noastra, insa cu ochiul liber putem observa doar un numar de aproximativ 5.000 de stele, ceea ce este infim in comparatie cu numarul lor real din Univers, mai exact 7 la puterea 22, deci cam 70.000.000.000.000.000.000.000. In Calea Lactee, galaxia noastra, exista un numar de 300 de miliarde de stele, cu aproximatie.
Volumul, temperatura si luminozitatea unei stele, deci caracteristicile sale sunt determinate doar de masa sa, fiind direct proportionale, acestea insa variind in functie de schimbarile la care sunt supuse in timpul vietii. Culoarea stelelor este in stransa legatura cu temperatura, deci daca se cunoaste valoarea uneia se poate determina cu usurinta si valoarea celeilalte. Stelele de culoare albastra au fost clasate ca fiind cele mai fierbinti, iar cele rosii sunt cele mai reci, avand in vedere ca cele galbene sunt de temperatura medie. Astfel o stea albastra poate avea pana la 50.000 de grade Celsius, iar una rosie poate avea pana la 2.000 de grade. Sunt vazute ca planete extrasolare cele care nu se gasesc in sfera sistemului nostru solar, acestea mai fiind numite si exoplanete, asa cum am precizat anterior, insa despre fiecare in parte vom vorbi in cuprinsul altui articol, revenind cu mai multe detalii din Univers si Galaxii.
