Wissenschaftler haben die größte Galaxie gefunden. Wie groß ist sie? Untergraben Sie Ihre Vorstellungskraft

Vor kurzem haben Wissenschaftler im Universum eine riesige Galaxie entdeckt. Es mag beängstigend klingen, aber lasst es uns gemeinsam durchstehen. Ich möchte diese Gelegenheit nutzen, um einige grundlegende Kenntnisse über Galaxien weiterzugeben.

Lassen Sie uns zunächst verstehen, was eine Galaxie ist. Eine Galaxie ist eine im Universum allgegenwärtige Himmelsstruktur. Es handelt sich um ein großes System, das aus einer Ansammlung eng beieinander liegender Sterne besteht und gemeinhin als kosmische Insel bezeichnet wird. Für die Entstehung von Galaxien gibt es verschiedene Erklärungen, eine endgültige Schlussfolgerung gibt es jedoch noch nicht. Es wird jedoch allgemein angenommen, dass Galaxien etwa eine Milliarde Jahre nach dem Urknall entstanden. Doch das Hubble-Teleskop hat Galaxien erfasst, die 450 Millionen Jahre nach dem Urknall entstanden. Galaxien hätten also sogar noch früher entstehen müssen.

Die Standardmodelltheorie der modernen Kosmologie geht davon aus, dass das Universum vor etwa 13,8 Milliarden Jahren durch eine Explosion entstanden ist. Es dehnt sich seit dem Urknall aus und die Temperatur ist von der anfänglich extrem hohen Temperatur allmählich gesunken, bis 380.000 Jahre nach dem Urknall Temperatur und Dichte sanken und die Bildung neutraler Atome möglich wurde. Als die Elemente im Universum gerade entstanden, gab es nur Wasserstoff und Helium sowie eine sehr geringe Menge Lithium. Diese Elemente verdichteten sich unter dem Einfluss der Schwerkraft miteinander und bildeten nach und nach große Nebel. Auf diese Weise entstand die Protogalaxie.

Einerseits schrumpft der Nebelhaufen der ursprünglichen Galaxie immer stärker zusammen, andererseits absorbiert er ständig den umgebenden Wasserstoff und Helium, wodurch seine Masse immer größer wird. Aufgrund der ungleichmäßigen Kontraktion und der gegenseitigen Bewegung der Nebelhaufen rotiert die ursprüngliche Galaxie allmählich. Diejenigen, die sich schneller drehen, nehmen die Form einer Scheibe oder Spirale an, und einige werden elliptisch.

Als die Dichte des ursprünglichen Galaxienwolkenhaufens zunahm, bildeten sich aufgrund der Schwerkraft allmählich unabhängig voneinander kleine Nebelhaufen. Diese kleinen Nebelhaufen schrumpften weiter und bildeten nach und nach Sterne.

Der Hauptkörper der Galaxie besteht aus Sternen. Nachdem Sterne entstanden sind, absorbieren sie den umgebenden Nebelstaub, sodass der Raum zwischen den Sternen immer leerer wird.

Aber Sterne und Nebel sind im Universum nur sichtbare Materie. Moderne Forschungen haben ergeben, dass die sichtbare Materie im Universum lediglich 4,9 % ausmacht und die restlichen 95,1 % aus unsichtbarer dunkler Materie und dunkler Energie bestehen. Daher dominieren dunkle Materie und dunkle Energie das Universum, und die Gravitationskraft der dunklen Materie ist die Hauptkraft, die Galaxien in ihrer Form hält.

Galaxien existieren im Allgemeinen nicht allein, sondern aufgrund gravitativer Wechselwirkungen immer in Gruppen. Die kleinsten Haufen heißen Galaxiengruppen oder Galaxienhaufen, größere Haufen heißen Superhaufen. Noch größere Haufen werden als Super-Superhaufen bezeichnet, bis hin zu riesigen Himmelsstrukturen und dem beobachtbaren Universum. Beispielsweise bildet unsere Milchstraße eine Gruppe mit mehr als 50 Galaxien, die Wissenschaftler als „Lokale Gruppe“ bezeichnen.

In dieser Gruppe ist die Andromedagalaxie die Anführerin, die Milchstraße die Zweite und das Dreieck die Dritte. Die restlichen etwa vierzig Galaxien sind Zwerggalaxien, die relativ klein sind und sich um die älteste bzw. zweitgrößte Galaxie drehen. Daher können sie als Satellitengalaxien der ältesten und zweitgrößten Galaxien angesehen werden.

Die Lokale Gruppe ist mit Hunderten von Galaxienhaufen zu einem Superhaufen zusammengefasst, unter denen die Lokale Gruppe eine sehr kleine Gruppe ist. Der größte Galaxienhaufen im Kern des Superhaufens heißt Virgo-Haufen und enthält mehr als 2.500 Galaxien. Über diesem Superhaufen befindet sich der Laniakea-Superhaufen, der mehr als 100.000 Galaxien enthält. Ich nenne diese Strukturebene einen Super-Supercluster.

Darüber befindet sich eine noch größere Himmelssystemstruktur. Das gesamte Universum ist Schicht für Schicht aufgebaut, bis hin zum beobachtbaren Universumsradius von 46,5 Milliarden Lichtjahren.

Die großräumige Struktur des Universums ist faserig oder netzartig, ein bisschen wie ein trockener Luffaschwamm. Junge Leute sehen heutzutage wahrscheinlich nur noch selten Luffa. Es handelt sich um eine Art Luffa, der ausgewachsen und getrocknet ist und dessen Haut abgezogen wurde. Das Fleisch im Inneren ist Luffa. In den Anfangsjahren wurde es in vielen ländlichen Gebieten zum Spülen von Töpfen oder zur Herstellung von Einlegesohlen verwendet.

Die faserige Struktur von Galaxien ist die Faser, aus der das Universum aller Galaxien besteht, genau wie das „Netz“ eines „Luffaschwamms“. Die Löcher zwischen den „Luffa“ stellen den extrem luftleeren Raum im Universum dar. Fast die gesamte Materie im Inneren wurde durch die Schwerkraft weggesaugt. Auch dunkle Materie existiert nicht, es gibt jedoch immer noch eine schwache Mikrowellen-Hintergrundstrahlung.

Das Universum hat die Eigenschaft der Isotropie, was bedeutet, dass das Universum, egal aus welcher Richtung man von der Erde aus blickt, nahezu gleich aussieht und auch die Anzahl der Galaxien nahezu gleich ist. Auf der Grundlage wissenschaftlicher Beobachtungen, beispielsweise mit dem Hubble-Weltraumteleskop, haben Astronomen berechnet, dass es im beobachtbaren Universum mindestens Hundertmilliarden bis Billionen von Galaxien gibt, wenn nicht sogar mehr als 10 Billionen.

Arten von Galaxien Es gibt viele Möglichkeiten, Galaxien zu klassifizieren, die hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt werden, nämlich elliptische Galaxien, Spiralgalaxien und irreguläre Galaxien. Gemäß der Galaxienklassifizierung des Hubble steht E für elliptische Galaxien, S für Spiralgalaxien und Irr für irreguläre Galaxien.

Elliptische Galaxien werden in die Klassen E0 bis E7 eingeteilt. E0 ist nahezu kreisförmig, ab E1 werden sie dann immer elliptischer und bei E7 sehr länglich. Doch diese Galaxien haben ein elliptisches Erscheinungsbild und weisen, egal aus welchem ​​Blickwinkel man sie betrachtet, keine erkennbare Struktur auf.

Elliptische Galaxien sind im Allgemeinen älter. Aufgrund ihres hohen Alters nehmen sie immer mehr kosmische Materie auf oder sie entstehen durch die Kollision und Verschmelzung mehrerer Galaxien. In vielen Galaxienhaufen befindet sich im Kern eine elliptische Galaxie, die die Hauptgravitationsquelle der Galaxie darstellt.

Das typischste Merkmal einer elliptischen Galaxie ist, dass alte Sterne den überwiegenden Teil ausmachen und keine oder nur noch sehr selten neue Sterne entstehen.

Eine Spiralgalaxie ist eine diskusförmige Scheibengalaxie mit einer Ausbuchtung im zentralen Bereich und einem dünneren Rand. Mehrere Spiralarme erstrecken sich vom Kern um die Kernwölbung herum und erstrecken sich in einer Spiralkurve bis zum Rand der Galaxie, ähnlich einer Windmühle oder Taifunstruktur.

Spiralgalaxien werden in zwei Typen unterteilt: normale Spiralgalaxien und Balkenspiralgalaxien. Normale Spiralgalaxien werden weiter in drei Formen unterteilt: a, b und c. Galaxien vom Typ Sa haben einen großen Zentralbereich und die Spiralarme sind spärlich und eng gewunden; Galaxien vom Typ Sb haben einen kleineren Zentralbereich und die Spiralarme sind größer und weiter ausgebreitet; Galaxien vom Typ Sc haben einen hellen Zentralbereich und die Spiralarme sind groß und locker.

Eine Balkenspiralgalaxie ist eine Spiralgalaxie mit einer balkenförmigen Lichtsäule in der Mitte. Anders als bei normalen Spiralgalaxien, bei denen die Spiralarme aus dem Kern hervortreten, scheinen sie an beiden Enden des Balkens hervorzutreten. Etwa zwei Drittel der Spiralgalaxien sind Balkenspiralgalaxien. Unsere Milchstraße ist eine Balkenspiralgalaxie.

Eine irreguläre Galaxie hat eine unregelmäßige Form ohne offensichtlichen Kern und Spiralarme und wird durch Irr dargestellt. Irreguläre Galaxien machen etwa 5 % aller Galaxien aus. Es handelt sich um relativ kleine Galaxien, die im Allgemeinen nur 100 Millionen bis mehrere Milliarden Mal so groß sind wie die Sonnenmasse, in sehr seltenen Fällen sogar bis zu 10 Milliarden Mal so groß wie die Sonnenmasse. Daher wird dieser Galaxientyp auch als Zwerggalaxie bezeichnet. Dieser Galaxientyp wird in Typ I und Typ II unterteilt. Typ I ist ein bisschen spiralförmig; Typ II ist unregelmäßig und unordentlich.

Darüber hinaus gibt es einen Galaxientyp namens Linsengalaxie, dargestellt durch S0. Bei diesem Galaxientyp handelt es sich um eine Übergangsgalaxie von einer elliptischen Galaxie zu einer Spiralgalaxie oder Balkengalaxie. Da sich die darin enthaltene Dunkle Materie immer weiter ausdehnt, fungiert sie als natürliche Linse, die für Astronomen bei der Beobachtung weit entfernter Himmelskörper eine wichtige vergrößernde Rolle spielt.

Die Anteile der verschiedenen Galaxien im Universum sind in etwa wie folgt: Elliptische Galaxien machen etwa 15 % aus, Spiralgalaxien etwa 80 % und irreguläre Galaxien etwa 5 %. Dies ist nur eine Theorie. Einige Studien stimmen mit diesem Verhältnis nicht überein. Darüber hinaus wurden bisher nicht viele Linsengalaxien entdeckt, sodass sie in diesem Verhältnis nicht berücksichtigt werden.

Also, welche ist die größte Galaxie? Die uns am nächsten gelegene große Galaxie ist in Bezug auf die Punktestufen die Andromedagalaxie (M31). Sie ist eine Spiralgalaxie, besitzt aber im Gegensatz zu unserer Milchstraße keine stabförmige Lichtsäule in ihrem Kern. Es handelt sich daher um eine relativ typische Spiralgalaxie. Es handelt sich um die größte Galaxie der Lokalen Gruppe mit einem Scheibendurchmesser von etwa 220.000 Lichtjahren und einer Masse von etwa 7,1*10^12 Sonnenmassen (einschließlich dunkler Materie). Die Anzahl der Sterne ist etwa doppelt so groß wie in der Milchstraße.

Da viele elliptische Galaxien durch die Verschmelzung mehrerer Galaxien entstehen, zieht ihre enorme Gravitationskraft ständig viele Satellitengalaxien an, die sich ihnen anschließen. Da sie extrem alt sind, werden sie sehr groß. Mitten im Herzen unseres Superhaufens, im Zentrum des Virgo-Haufens, befindet sich eine riesige elliptische Galaxie namens Messier 87.

Im Kern der Galaxie M87 befindet sich ein riesiges schwarzes Loch. Es war das Schwarze Loch, das 2017 für Aufsehen sorgte und das erste von Menschenhand aufgenommene Foto eines Schwarzen Lochs war. Das Schwarze Loch selbst hat eine Masse von 6,5 Milliarden Sonnen. Diese Galaxie ist etwa 55 Millionen Lichtjahre von uns entfernt, was bedeutet, dass das Licht 55 Millionen Jahre braucht, um uns zu erreichen. Die Masse der gesamten Galaxie beträgt etwa 2,6*10^12 Sonnenmassen, wobei die Masse der Dunklen Materie, also der sichtbaren Materie, wahrscheinlich nicht enthalten ist. Die sichtbare Masse der Milchstraße beträgt etwa 2*10^11 Sonnenmassen und ist damit mindestens 13-mal größer als die Masse der Milchstraße.

Aber diese Galaxie ist immer noch nur eine kleine im Universum. Bereits 1931 entdeckte Edwin Hubble, der Wissenschaftler, der die Ausdehnung des Universums entdeckte, eine riesige elliptische Galaxie. Diese 1,045 Milliarden Lichtjahre von uns entfernte Galaxie wurde „IC 1101“ genannt. Erst 1991 maßen Wissenschaftler den Durchmesser der Galaxie und ermittelten ihn auf lediglich 6 Millionen Lichtjahre.

Allerdings gibt es in der wissenschaftlichen Gemeinschaft Kontroversen über diese Schätzung. Selbst wenn man die am wenigsten umstrittene Schätzung von 2 Millionen Lichtjahren zugrunde legt, ist diese Galaxie erschreckend groß: Sie hat mehr als den zehnfachen Durchmesser der Milchstraße. Er enthält mindestens 100 Billionen Sterne und der Kern, der starke Radioquellen aussendet, ist ein supermassereiches Schwarzes Loch mit einer geschätzten Masse von 40 bis 100 Milliarden Sonnenmassen.

Erst im Februar dieses Jahres veröffentlichte die Website des amerikanischen Magazins „Popular Science“ einen Bericht: Wissenschaftler des Leidener Observatoriums in den Niederlanden haben die größte jemals beobachtete Galaxie entdeckt. Die Wissenschaftler nannten diese Galaxie „Alcyoneus“, den Namen eines Riesen aus der antiken griechischen Mythologie.

Dem Forschungsbericht zufolge ist diese Galaxie drei Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt, hat einen Durchmesser von 16,3 Millionen Lichtjahren und eine Masse, die etwa 240 Milliarden Mal so groß ist wie die der Milchstraße. Was ist das Konzept? Das heißt, wenn die Sterntypen der Alcyoneus-Galaxie denen der Milchstraße ähneln, dann verfügt die Milchstraße auf Grundlage der Massenmessung über 400 Milliarden Sterne, während die Alcyoneus-Galaxie 960 Billionen Sterne hat.

Oh mein Gott, das ist so subversiv. Im Kern dieser Galaxie gibt es außerdem eine Radioquelle, das heißt, es gibt dort ein supermassereiches Schwarzes Loch. Verglichen mit der Masse der Galaxie ist dieses Schwarze Loch jedoch sehr gewöhnlich: Seine Masse beträgt nur das 400-Millionen-Fache der Sonnenmasse, 1/16 des Schwarzen Lochs M87 und 1/100–250 des Schwarzen Lochs IC 1101.

Ist dies die größte Galaxie im Universum? Man kann mit Sicherheit sagen, dass dies nicht der Fall ist, da die Entdeckungen und das Verständnis des Universums durch den Menschen noch sehr oberflächlich sind. Ich glaube, dass mit der Verbesserung der wissenschaftlichen Beobachtungsmethoden in Zukunft mehr und größere Galaxien entdeckt werden. Was denken Sie? Willkommen zur Diskussion, danke fürs Lesen.

Das Urheberrecht von Space-Time Communication liegt beim Original. Urheberrechtsverletzungen und Plagiate sind unethisches Verhalten. Bitte haben Sie Verständnis und kooperieren Sie.