Aν τη νύχτα κοιτάξουμε τον ουρανό, μακριά από τα φώτα της πόλης, θα δούμε πολλά αστέρια να τρεμοσβήνουν. Αν τα παρατηρήσουμε όμως μ ένα ισχυρό

Transcript

1 ΓΑΛΑΞΙΕΣ

2 Aν τη νύχτα κοιτάξουμε τον ουρανό, μακριά από τα φώτα της πόλης, θα δούμε πολλά αστέρια να τρεμοσβήνουν. Αν τα παρατηρήσουμε όμως μ ένα ισχυρό τηλεσκόπιο, θα δούμε ότι πολλά από αυτά δεν είναι άστρα αλλά πολύ μεγαλύτερα φωτεινά αντικείμενα, τα οποία φαντάζουν σαν συμπυκνώσεις ύλης και αερίων. Τα εντυπωσιακά αυτά ουράνια αντικείμενα, που όπως γνωρίζουμε σήμερα συγκροτούνται βασικά από αστέρια, αστρικά σμήνη και μεσοαστρική ύλη, ονομάζονται «γαλαξίες».

3 ΒΙΝΤΕΟ

4

5 Ο πιο κοντινός μας γαλαξίας είναι ο γαλαξίας της Ανδρομέδας (0,66 Mpc) Oι αποστάσεις των άλλων γαλαξιών από τον Γαλαξία μας, αλλά και μεταξύ των, είναι τεράστιες και τις μετράμε σε Mεγαπαρσέκ (1Mpc = έτη φωτός).

6 Κατάταξη γαλαξιών Οι γαλαξίες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση 2 κριτήρια: είτε ανάλογα με τη μορφολογία τους, είτε ανάλογα με τα ποσά της ενέργειας που παράγουν.

7 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Ελλειπτικοί Ε0, κυκλικοί Ε7, μακρόστενοι Μεταβατικό στάδιο ελλειπτικών & σπειροειδών S0 Πεπλατυσμένος δίσκος, όπου δεν έχουν δημιουργηθεί ακόμα σπείρες, όμως είναι στο μεταίχμιο να γίνουν Α ΜΟΡΦΟ- ΛΟΓΙΚΟ ΚΡΙΤΗΡΙ Ο ΣΧΗΜΑ Σπειροειδείς S SB Sa Sb Sc SBa SBb SBc Ιδιόμορφοι ή Ανώμαλοι Γαλαξίες που δεν μπορούν να ταξινομηθούν στους προηγούμενους τύπους, εφ όσον δεν εμφανίζουν κανενός είδους συμμετρία. Δακτυλιοειδείς Πρόκειται για γαλαξίες που περιβάλλονται από ένα δακτύλιο,

8

9 Ελλειπτικοί γαλαξίες (Elliptical galaxies) Tο παρατηρούμενο σχήμα της προβολής των γαλαξιών αυτού του τύπου πάνω στην ουράνια σφαίρα, κυμαίνεται από σχεδόν κυκλικό μέχρι τελείως ελλειψοειδές. Από τη μορφή τους αυτή πήραν το όνομα «ελλειπτικοί γαλαξίες» και συμβολίζονται διεθνώς με το γράμμα E (Elliptical). Tους γαλαξίες αυτής της κατηγορίας, τους χωρίζουμε σε 8 υποκατηγορίες. Αυτές δηλώνονται με την παράθεση δίπλα στο σύμβολο E ενός αριθμού από το 0 έως το 7.

10 ως E0 συμβολίζονται γαλαξίες με σχεδόν κυκλική μορφή, ως E7 εκείνοι που παρουσιάζονται τελείως επιμήκεις. Oι αριθμοί 0 έως 7 δηλώνουν την εκκεντρότητα της έλλειψης του σχήματος του γαλαξία, η οποία υπολογίζεται από τη σχέση: 10(α-β)/α όπου α και β είναι αντίστοιχα ο μεγάλος και ο μικρός ημιάξονας του παρατηρούμενου ελλειπτικού σχήματος του γαλαξία.

11 Σπειροειδείς γαλαξίες (Spiral galaxies) H προβολή των γαλαξιών αυτών πάνω στην ουράνια σφαίρα δημιουργεί ένα χαρακτηριστικό σπειροειδές σχήμα. Tους γαλαξίες αυτούς, ανάλογα του σχήματος του πυρήνα τους, τους χωρίζουμε σε δύο υποκατηγορίες:

12 α. Tους σπειροειδείς γαλαξίες με πυρήνα σχεδόν κυκλικό, τους οποίους συμβολίζουμε διεθνώς με το γράμμα S (Spiral), και κάθε μία από αυτές χωρίζεται σε τρεις υποτύπους που συμβολίζονται με τα γράμματα a, b, c, ανάλογα με το πόσο κλειστές είναι οι σπείρες τους. Sa Sb Sc = πολύ κλειστές σπείρες, = λιγότερο κλειστές σπείρες = ανοιχτές σπείρες

13

14 β. Tους σπειροειδείς γαλαξίες με πυρήνα σχήματος ράβδου, τους οποίους χαρακτηρίζουμε ως SB (Spiral Bar), και κάθε μία από αυτές χωρίζεται σε τρεις υποτύπους που συμβολίζονται με τα γράμματα a, b, c, ανάλογα με το πόσο κλειστές είναι οι σπείρες τους. SΒa = πολύ κλειστές σπείρες, SΒb = λιγότερο κλειστές σπείρες SΒc = ανοιχτές σπείρες

15 ΒΙΝΤΕΟ

16 Tέλος, θα πρέπει να σημειώσουμε την ύπαρξη μιας ακόμα υποκατηγορίας σπειροειδών γαλαξιών, που χαρακτηρίζεται ως S0. Η κατηγορία αυτή αποτελεί το μεταβατικό στάδιο μεταξύ ελλειπτικών και σπειροειδών γαλαξιών. Oι γαλαξίες αυτοί αποτελούνται από έναν πεπλατυσμένο δίσκο, ο οποίος, δεν έχει δημιουργήσει ακόμη σπείρες, βρίσκεται όμως στο μεταίχμιο να δημιουργήσει.

17 Ανώμαλοι (ιδιόμορφοι) γαλαξίες (Irregular galaxies) Στην κατηγορία αυτή κατατάσσονται γαλαξίες που δεν μπορούν να ταξινομηθούν στους προηγούμενους τύπους, εφ όσον δεν εμφανίζουν κανενός είδους συμμετρία. Oι γαλαξίες αυτοί καλούνται διεθνώς Irregular (ανώμαλοι) και συμβολίζονται ως Irr.

18

19 Δακτυλιοειδείς γαλαξίες Πρόκειται για ένα γαλαξία που περιβάλλεται από ένα δακτύλιο,

20 Ένας τέτοιος γαλαξίας δημιουργείται κατά τη δίοδο ενός μικρού γαλαξία που κινείται με πολύ μεγάλη ταχύτητα μέσα από έναν άλλο μεγαλύτερο. Έτσι δημιουργείται ένας δακτύλιος, έως ότου ο μικρός γαλαξίας μπορέσει να διαφύγει εξαιτίας της πολύ μεγάλης ταχύτητας του.

21 Β ΕΝΕΡΓΕΙ- ΑΚΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ (ΕΝΕΡΓΟΙ ΓΑΛΑΞΙΕΣ) Ραδιογαλαξίες Σέιφερτ Κβάζαρς Μπλάζαρ ς ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Γαλαξίες που αποτελούν ισχυρές πηγές ραδιοκυμάτων (εκπομπή πολύ με-γαλύτερη από εκείνη ένος συνηθισμένου γαλαξία. Σπειροειδείς κυρίως γαλαξίες με βίαιη ενεργειακή δραστηριότητα στον πυρήνα τους, που παρουσιάζουν πολύ φαρδιές γραμμές εκπομπής υδρογόνου. Δίλοβες ραδιοπηγές Ραδιογαλαξίες ενεργού πυρήνα Τύπου Ι Τύπου ΙΙ Μάλλον πρόκειται για πυρήνες ενεργών γαλαξιών που εκπέμπουν τεράστια ποσά ενέργειας Πιθανότατα πρόκειται για κβάζαρς όπως αυτοί φαίνονται από άλλη οπτική γωνία, δηλαδή από

22 Aυτή την περίοδο, ως λύση του προβλήματος των ενεργών γαλαξιών έχει προταθεί η ύπαρξη μιας υπερσυμπαγούς μελανής οπής στο κέντρο τους. Σύμφωνα μ αυτήν την άποψη καθώς τα αέρια και η σκόνη απορπορροφώνται από μία μαύρη τρύπα, ποσότητες ύλης διοχετεύονται προς τις περιοχές των πόλων του γαλαξία. Στις περιοχές αυτές τα τεράστια μαγνητικά πεδία που έχουν δημιουργηθεί, δεσμεύουν την ύλη και στη συνέχεια την εκτοξεύουν με εξαιρετικά μεγάλες ταχύτητες, υπό μορφή πιδάκων ή νεφών σε σχήμα μανιταριού. Συγχρόνως όμως, η υψηλότατη θερμοκρασία που επικρατεί, αναγκάζει την ύλη να εκπέμπει την έντονη ακτινοβολία που παρατηρούμε.

23 Pαδιογαλαξίες (Radiogalaxies) Ως ραδιογαλαξίες θεωρούμε τους γαλαξίες εκείνους που αποτελούν ισχυρές πηγές ραδιοκυμάτων. Η ενέργεια την οποία εκπέμπουν τα ενδιαφέροντα αυτά ουράνια αντικείμενα στην περιοχή των ραδιοκυμάτων του Η/Μ φάσματος, είναι πολύ περισσότερη από εκείνη που εκπέμπει ένας συνηθισμένος γαλαξίας Η ακτινοβολία των ραδιογαλαξιών, όπως πιστεύουμε σήμερα, είναι ακτινοβολία σύγχροτρον.

24 α. Δίλοβες ραδιοπηγές. Η ραδιοεκπομπή τους πηγάζει από δύο διαφορετικές περιοχές, οι οποίες ονομάζονται λοβοί και βρίσκονται σε αντίθετες περιοχές του αντίστοιχου γαλαξία (Double Lobed Galaxy) σε έκταση μέχρι και 60 Kpc,. Όπως γνωρίζουμε σήμερα οι δύο λοβοί δημιουργούνται μετά από μια έκρηξη που συντελείται στον πυρήνα του ραδιογαλαξία με αποτέλεσμα την εμφάνιση δύο δεσμών αερίων πολύ μεγάλης ενέργειας οι οποίες εκτοξεύονται προς δύο αντίθετες κατευθύνσεις.

25 β. Pαδιογαλαξίες ενεργού πυρήνα. Στην περίπτωση αυτή η ραδιοεκπομπή προέρχεται κατευθείαν από τον πυρήνα του γαλαξία. Δημιουργείται εξαιτίας μίας υπερμεγέθους οπής η οποία βρίσκεται στο κέντρο του και έχει γύρω της ένα δίσκο προσαύξησης (εξαιτίας αυτού του δίσκου πετυχαίνεται η ανίχνευση της μελανής οπής, α- φού αποτελεί ισχυρή πηγή ακτίνων-χ και ραδιοκυμάτων). Επομένως η ενέργεια προέρχεται από το δίσκο προσαύξησης.

26 Είναι συνήθως σπειροειδείς μ έναν λαμπρότατο πυρήνα και είναι σχετικά σπάνιοι, αφού αποτελούν μόνο το 1% όλων των σπειροειδών γαλαξιών. Χαρακτηριστικό γνώρισμα του φάσματός τους είναι οι πολύ φαρδιές γραμμές εκπομπής υδρογόνου γεγονός που υποδηλώνει ότι ανάμεσα στα αστέρια τους υπάρχει αραιό αέριο σε πολύ υψηλή θερμοκρασία Γαλαξίες Σέιφερτ Aυτό το είδος των γαλαξιών παρουσιάζει μια εξαιρετικά μεγάλη και βίαιη ενεργειακή δραστηριότητα στο κέντρο τους, με αποτέλεσμα την έντονη εκπομπή ραδιοκυμάτων, ακτίνων-x, υπερύθρων, υπεριωδών ακτινοβολιών και ταχύτατα κινούμενου ιονισμένου αερίου σε έκταση έως 1 ε.φ.

27 Σέιφερτ τύπου II Αυτοί είναι πλούσιοι σε μεσογαλαξιακό υλικό και η ακτινοβολία του πυρήνα τους α- πορροφάται α- πό τη σκόνη των νεφών που σαρώνουν με μεγάλες ταχύτητες τις περιοχές του κέντρου τους. Σέιφερτ τύπου I Oι γαλαξίες αυτού του τύπου διαθέτουν ελάχιστο μεσογαλαξιακό υλικό. Λόγω αυτού του γεγονότος οι απορροφήσεις είναι ελάχιστες και έτσι κυριαρχεί η ακτινοβολία του πυρήνα τους.

28

29 Kβάζαρς Oι κβάζαρς είναι ιδιόμορφα ουράνια αντικείμενα που ανακαλύφτηκαν για πρώτη φορά το 1963 στον αστερισμό της Παρθένου. O Oλλανδός αστρονόμος Maarten Schmith (1929- ) διεπίστωσε ότι η πηγή αυτή αντιστοιχούσε σ ένα ουράνιο αντικείμενο, που έμοιαζε με αμυδρό αστέρι, και βρισκόταν σε ασύλληπτα μεγάλη απόσταση ίση με 2 δισεκατομμύρια ε.φ., Eπιπλέον υπελόγισε ότι το αντικείμενο αυτό ακτινοβολούσε ενέργεια ίση με ergs/sec, δηλαδή ένα πραγματικά τεράστιο ποσό ενέργειας, που ισοδυναμούσε με Ήλιους. Tα ιδιόμορφα αυτά αντικείμενα ονομάστηκαν κβάζαρς (quasars = quasi stellar sources) δηλαδή αστρόμορφες πηγές, ή ημιαστέρες (quasi stars), επειδή στις φωτογραφικές πλάκες εμφανίζονται σαν μικροί αστρικοί δίσκοι.

30 Σύμφωνα με την επικρατούσα άποψη, οι κβάζαρς είναι πυρήνες γαλαξιών που φιλοξενούν στα κέντρα τους μια μελανή οπή. Οι δίσκοι συσσώρευσης των κβάζαρς συνοδεύονται από 2 πίδακες γαλαξιακής ύλης, έναν σε κάθε πλευρά του, που αναβλύζουν από το κέντρο των γαλαξιακών πυρήνων το υλικό των οποίων πολλές φορές φαίνεται να κινείται με ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες από εκείνη του φωτός,.

31 Xαρακτηριστικά γνωρίσματα ενός ημιαστέρα είναι: a.τα τεράστια ποσά ενέργειας που εκλύονται απ αυτόν στη μονάδα του χρόνου. b.h έντονη μεταβλητότητα τους σε περίοδο λίγων μηνών, ή σε μερικές περιπτώσεις σε περιόδους ολίγων ημερών. c.h ισχυρή μετατόπιση προς το ερυθρό των φασματικών τους γραμμών. Tο γεγονός αυτό ερμηνεύθηκε αρχικά, σύμφωνα με τον νόμο D-F σαν ακτινική απομάκρυνσή τους από τον παρατηρητή με ταχύτητες υ c ενώ σήμερα μπορεί να αποδοθεί και σε άλλες αιτίες, όπως στην ύπαρξη ισχυρών βαρυτικών πεδίων. υ» c Παρ όλα αυτά με βάση τον νόμο του Hubble οι ημιαστέρες τοποθετούνται σήμερα στις παρυφές του ορατού Σύμπαντος και, όπως πιστεύουμε, αποτελούν μια εικόνα των πρώτων περιόδων της ζωής του

32 Μπλάζαρς (BL Lacertae objects or blazαrs). Πρόκειται για ραδιοπηγές όμοιες στα χαρακτηριστικά με τους κβάζαρς, Πιθανότατα πρόκειται για κβάζαρς όπως αυτοί φαίνονται από άλλη οπτική γωνία, δηλαδή από το πάνω μέρος τους. Οι αστροφυσικοί τους χωρίζουν σε 2 ομάδες: στους σχετικά κοντινούς, χαμηλής ενέργειας μπλάζαρς και στους μακρινούς, υψηλής ενέργειας μπλάζαρς.

33 Μπλάζαρς

34 Σχηματισμός γαλαξιών

35 Σχηματισμός πρωτογαλαξιών

36 Κάπου χρόνια μετά τη μεγάλη έκρηξη εμφανίστηκαν εκείνες οι διαταραχές στην πυκνότητα της ύλης, που οδήγησαν σε τοπικές συμπυκνώσεις, ανισοτροπίες δηλαδή στην κατανομή της ύλης στο Σύμπαν, οι οποίες σχημάτισαν τους πρωτογαλαξίες

37 Σχηματισμός ενός γαλαξία Οι περιοχές εκείνες του χώρου όπου υπήρξε μεγάλη συμπύκνωση της ύλης αποτελούμενες α- πό νεοσχηματισθέντα άστρα, αέριο και σκόνη άρχισαν να καταρρέουν κάτω από την επίδραση της ίδιας τους της βαρύτητας, ενώ παράλληλα άρχισαν να περιστρέφονται. Έτσι άρχισαν να δημιουργούνται οι γαλαξίες.

38 Σχηματισμός των σπειρών ενός γαλαξία Ο πρωταρχικός αυτός ρευστός δίσκος, όπως περιγράφουν στη θεωρητική τους εργασία οι Lindblad, Lin και Shu, παρουσίασε λόγω της διαφορικής περιστροφής βαρυτικούς κυματισμούς σε όλη την έκταση της μάζας του. Οι αναταράξεις αυτές ταξιδεύοντας, όπως ακριβώς τα κύματα, προκάλεσαν τη δημιουργία των σπειρών. Τα κύματα αυτά είναι περιοδικά και, όσον αφορά τον Γαλαξία μας, στην περιοχή του Ήλιου έχουν περίοδο περίπου 10 8 έτη.

39 Ο σχηματισμός όμως των σπειρών, των περιοχών δηλαδή μεγάλης πυκνότητας αστεριών, έγινε στη συνέχεια το αίτιο της εμφάνισης μιας νέας σειράς κυμάτων κρούσης που ανάγκασαν τα μόρια του μεσοαστρικού υλικού να συμπυκνωθούν σχηματίζοντας νέφη. Οι ράβδοι αυτοί έχουν τη δυνατότητα να περιλαμβάνουν μέχρι και το 40% τής οπτικά ορατής ύλης του γαλαξία Όπως αποδεικνύεται θεωρητικά, μετά την πάροδο μιας μεγάλης χρονικής περιόδου, οι σπείρες θα γίνονται όλο και πιο μακρόστενες σχηματίζοντας τελικά την μορφή μιας ράβδου.

40 ΒΙΝΤΕΟ Προσομοίωση της δημιουργίας των σπειρών ενός γαλαξία. Αριστερά φαίνονται τα άστρα του γαλαξία και δεξιά το αέριο. (N-body simulations, Françoise Combes, Astronome à l Observatoire de Paris

41 Σύγκρουση γαλαξιών Aν δύο γαλαξίες ίσων περίπου μαζών προσεγγίζουν μετωπικά, υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να συνενωθούν σχηματίζοντας έναν μαζικότατο νέο γαλαξία, μέσα σε 1 δισ. χρόνια περίπου, γεγονός που πραγματοποιείται σε πέντε φάσεις.

42 α. Oι 2 δισκοειδείς γαλαξίες συγκρούονται και ο ένας περνά μέσα από τον άλλο. β. Mετά τη σύγκρουση, οι γαλαξίες αποχωρίζονται και απομακρύνονται σε απόστασή σχεδόν 1 γαλαξιακής διάμετρου.

43 γ. Aφού περάσουν περίπου 1 δισ. χρόνια από την πρώτη σύγκρουση, οι γαλαξίες, αλληλοελκόμενοι, ξανασυγκρούονται. δ. Tο βαρυτικό πεδίο του συστήματος των δύο γαλαξιών αλλάζει. (Παρόλο που οι δύο γαλαξίες συνεχίζουν να διακρίνονται μεταξύ τους, τα αστέρια τους έχουν αρχίσει να περιστρέφονται γύρω από το κοινό κέντρο βάρους του συστήματος.) ε. Tέλος, οι δύο γαλαξίες δεν διακρίνονται μεταξύ τους και σχηματίζουν έναν νέο ελλειπτικό γαλαξία.

44 ΒΙΝΤΕΟ

45 ΒΙΝΤΕΟ

46 ΒΙΝΤΕΟ

47 ΒΙΝΤΕΟ

48 ΒΙΝΤΕΟ ΟΥΡΑΝΙΕΣ ΓΕΦΥΡΕΣ

49 2 ΑΛΛΟΙ ΤΡΟΠΟΙ ΣΥΓΚΡΟΥΣΗΣ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Οι γαλαξιακές συγκρούσεις αλλοιώνουν τη μορφολογία των συγκρουόμενων γαλαξιών, δίνοντάς τους απίθανα σχήματα.

50 Γαλαξίες Κεραίες (Antennae) Εδώ βλέπουμε δύο παλιρροϊκά κύματα αστεριών, που μάλλον έχουν σχηματισθεί λόγω της βαρυτικής έλξης τού ενός γαλαξία από τα αστέρια του άλλου, που επειδή αυτά τα ρεύματα αστεριών μοιάζουν με κεραίες ενός εντόμου, οι γαλαξίες αυτοί καλούνται Kεραίες.

51 Γαλαξίες Kεραίες (Antennae)

52 ΒΙΝΤΕΟ Γαλαξίες Kεραίες (Antennae)

53 ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΟΥΣ ΓΑΛΑΞΙΑ

54 ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΗΣ ΓΑΛΑΞΙΑΣ

55 ΒΙΝΤΕΟ ΔΑΚΤΥΛΙΟΕΙΔΗΣ ΓΑΛΑΞΙΑΣ

56 ΣΥΓΧΩΝΕΥΣΗ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Ένα άλλο φαινόμενο είναι η συγχώνευση γαλαξιών (canibal galaxy). ΒΙΝΤΕΟ Oυσιαστικά πρόκειται για 2 αλληλεπιδρόντες γαλαξίες διαφορετικών διαστάσεων ενός μεγάλου και ένός μικρού. O γαλαξίας που «καταβροχθίζεται» είναι φυσικά ο μικρότερος σε διαστάσεις. Πολλοί ερευνητές υποστηρίζουν ότι στο φαινόμενο αυτό ο- φείλουν οι γιγανταίοι ελλειπτικοί γαλαξίες τις διαστάσεις τους.

57 ΒΑΡΥΤΙΚΟΙ ΦΑΚΟΙ

58

59 ΔΙΔΥΜΟΙ ΓΑΛΑΞΙΕΣ

60

61 Ο γαλαξίας μας

62 «Ο Γαλαξίας εστί εκ πολλών και μικρών και συνεχών αστέρων, συμφωτιζομένων αλλήλοις συναυγασμός δια την πύκνωσιν». Δημόκριτος Την άποψη αυτή, όπως αναφέρεται από νεότερους, την είχε διατυπώσει πριν από τον Δημόκριτο και ο Πυθαγόρας. Την πρώτη παρατηρησιακή επιβεβαίωση των θέσεων του Δημόκριτου, για τη φύση του Γαλαξία μας, την έδωσε ο Γαλιλαίος περί το 1610 μ.χ. όταν, στρέφοντας το μικρό τηλεσκόπιό του προς αυτόν, διαπίστωσε, όπως αναφέρει στο βιβλίο του Sidereus Nunius, ότι αποτελείται από: «μια μάζα αναρίθμητων αστέρων, ευρισκομένων πλησίων αλλήλων κατά σμήνη».

63 Ο Γαλαξίας μας είναι ένας από τους πολλούς σπειροειδείς γαλαξίες του Σύμπαντος, τύπου Sa ή Sb,, τον οποίο παρατηρούμε πάνω στον ουρανό σαν μία φωτεινή γαλακτόχρωμη ζώνη χωρίς σαφή όρια, που ιδιαίτερα το καλοκαίρι φαίνεται να αγκαλιάζει την ουράνια σφαίρα από τα B.Δ. και να κατευθύνεται προς τα N.A. Εκτός από τα δισεκατομμύρια των άστρων του, περιέχει πολλά νεφελώματα, φωτεινά και σκοτεινά, καθώς και άφθονη μεσοαστρική ύλη που είναι συγκεντρωμένη κυρίως κοντά στο γαλαξιακό επίπεδο. H ύλη αυτή μεσοαστρικό αέριο και κόκκοι αποτελεί το 2% περίπου της μάζας του.

64 Δομή του (σπειροειδούς) Γαλαξία μας Άλως Δίσκος επαύξησης (accretion disk) Μεσοαστρική απορρόφηση Πυρήνας με μελανή οπή, Δίσκος περιφερειακά του δίσκου επαύξησης, όπου βρίσκονται οι σπείρες,

65

66

67 ΒΙΝΤΕΟ

68

69 Στο σώμα του Γαλαξία μας συγχωνεύεται ένας γαλαξίας νάνος (Sagittarius), που παγιδεύτηκε καθώς περνούσε, αλλά δεν κατόρθωσε να διαφύγει λόγω της μικρής πυκνότητας που είχε και της μικρότερης ταχύτητας που διέθετε.

70 ΒΙΝΤΕΟ Η συγχώνευση αυτή θα μεταβάλλει τον ουρανό που εμείς βλέπουμε από τη Γη.

71

72

73 Υποσμήνη Σμήνη και Yπερσμήνη γαλαξιών

74 ΣΜΗΝΗ ΓΑΛΑΞΙΩΝ Η φύση δεν αρέσκεται στο να δημιουργεί μεμονωμένους γαλαξίες, αλλά μεγάλα συγκροτήματα γαλαξιών, τα καλούμενα «σμήνη γαλαξιών». Όπως πιστεύουμε σήμερα, ακόμα και οι παρατηρούμενοι μεμονωμένοι γαλαξίες, ίσως, σε κάποιες πολύ παλαιές κοσμικές περιόδους, σχηματίστηκαν μέσα στα πλαίσια ενός σμήνους γαλαξιών, από το οποίο κατόπιν αποσπάστηκαν.

75 Yποσμήνη και Yπερσμήνη γαλαξιών Σήμερα πιστεύουμε ότι τα γαλαξιακά σμήνη αποτελούνται από μικρότερες αυτόνομες υ- ποομάδες, τα υποσμήνη, ενώ τα ίδια συμμετέχουν ως μέλη σε άλλους πιο μεγάλους σχηματισμούς γαλαξιών, τα «υπερσμήνη». (τα Nέφη του Mαγγελάνου, αποτελούν ένα υποσμήνος τού ευρύτερου σμήνους της Tοπικής Oμάδας γαλαξιών.)

76 H Tοπική Oμάδα Γαλαξιών αποτελεί ένα μικρό σμήνος γαλαξιών το οποίο, όπως μετράται σήμερα, κινείται με ταχύτητα περίπου 250 Km/sec προς ένα σημείο τ ουρανού που απέχει μοίρες από το κέντρο του. Γενικά, σε μια σφαιρική περιοχή διαμέτρου 2 εκατ. ετών φωτός από τον Γαλαξία μας, μπορούμε να διακρίνουμε περισσότερους από 30 γαλαξίες, που όλοι μαζί αποτελούν μια ομάδα γαλαξιών η οποία φέρει την ονομασία «Tοπική Oμάδα γαλαξιών» (Local Group). Tοπική Oμάδα γαλαξιών (Local Group)

77

78

79

80

81 Η Tοπική Oμάδα γαλαξιών είναι μέλος ενός υπερσμήνους, του ονομαζόμενου «Tοπικού Yπερσμήνους», που είναι ένα τεράστιο δισκοειδές σύνολο γαλαξιών διαμέτρου 50 έως 70 Mpc. Tα υπερσμήνη φαίνεται ότι συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός νηματοειδούς δικτύου ύλης, ενώ είναι πιθανόν να βρίσκονται τοποθετημένα στις επιφάνειες τεράστιων υποθετικών και κενών σφαιρών χώρου. Tο Tοπικό υπερσμήνος, που ονομάζεται και υπερσμήνος της Παρθένου, όπως παρατηρείται από τη Γη, έχει τη μορφή πεπλατυσμένου ελλειψοειδούς με δύο ή τρεις προεξοχές, στο κέντρο του οποίου βρίσκεται το σμήνος γαλαξιών της Παρθένου

82

83

84 Στην περίπτωση κάποιων πολύ μεγάλων σμηνών γαλαξιών, η μετρούμενη μάζα τους δεν είναι ικανή να δημιουργήσει τόσο μεγάλο βαρυτικό πεδίο ώστε να συγκρατήσει όλα τα μέλη του στα όρια του σμήνους. Aυτό σημαίνει για τους αστρονόμους ότι κάπου πρέπει να υπάρχουν τεράστιες ποσότητες «κρυμμένης μάζας» (missing mass). «κρυμμένη μάζα»? (missing mass)

85 Αλληλεπίδραση σμηνών γαλαξιών Στη διπλανή εικόνα βλέπουμε 2 διαφορετικούς τρόπους αλληλεπίδρασης 2 γαλαξιακών σμηνών, που παρουσιάζει αρκετές ομοιότητες με τη σύγκρουση των γαλαξιών. Στην ουσία πρόκειται για έναν τρόπο, ειδωμένο όμως από διαφορετική ο- πτική γωνία.