Frågor om galaxer

Vintergatan i förhållande till sina närmaste grannar i ”närområdet” inom den lokala gruppen.

Vintergatan i förhållande till sina närmaste grannar i ”närområdet” inom den lokala gruppen.

1. Hur många galaxer finns det och vilka ligger närmast vår egen galax, Vintergatan?

– Med dagens stora teleskop kan vi se massor av galaxer i universum, flera hundra miljarder faktiskt, säger Nils Bergvall som är universitetslektor och docent i astronomi vid Uppsala universitet.

Vintergatan tillhör en grupp galaxer med knappt 40 medlemmar som kallas lokala gruppen. Den största galaxen i gruppen är Andromedagalaxen. Denna liknar Vintergatan men är något större (cirka 200 000 mot 100 000 ljusår i diameter) och kan ses med blotta ögat om man befinner sig på en mörk plats.

– Vår närmaste galaxgranne är en dvärggalax som man hittar i stjärnbilden Skytten (Sagittarius på latin), berättar Nils Bergvall. Galaxen har det lite trista namnet SagDEG och håller just nu på att falla in i Vintergatan, men det kommer att ta några tiotals miljoner år.

Vintergatans näst närmaste galax­grannar är det Stora och Lilla Magellanska molnet. Namnen kommer från en portugisisk sjöfarare vid namn Fernão de Magalhães (Magellan på engelska), som såg något som liknade svagt lysande moln på natthimlen när han seglade runt jorden på södra halvklotet omkring år 1520. Molnen visade sig vara två dvärggalaxer som ligger

150 000–200 000 ljusår bort. Detta kan jämföras med att månen ligger 1 ljus­sekund och solen 8 ljusminuter bort.

2003 upptäckte man även en struktur av stjärnor i riktning mot Stora Hunden, mera avlägsen än SagDEG men närmare än Magellanska molnen. Den kallas Canis Major dvärgen och har strukturen av en dvärggalax som slitits sönder av Vintergatans tidvattenkrafter. Ibland kallas stjärnansamlingen en stjärnström och det är inte hundraprocentigt klart att det är (eller snarare har varit) en riktig galax.

2. Såvitt jag förstår är vetenskapen idag överens om att vårt universum expanderar och att expansionen även accelererar. Samtidigt har jag hört teorier om att Vintergatan kommer att kollidera med en annan­ galax i framtiden. Det här med expansion och kollision får jag inte ihop.

Illustration av kollision mellan­ Andromeda och Vintergatan. Situationen på bilden kommer att bli verklighet om bortåt 3 – 4 miljarder år.

Illustration av kollision mellan­ Andromeda och Vintergatan. Situationen på bilden kommer att bli verklighet om bortåt 3 – 4 miljarder år.

Galaxer återfinns ofta i grupper och hopar. Om galaxerna ligger tillräckligt nära varandra, kan gravitationen bli stark nog att ”hålla emot” expansionen.

– När universum expanderar märks det genom att avståndet mellan galaxhoparna ökar, men hoparna själva hålls ihop av gravitationen och ändrar inte storlek. Riktigt stora hopar har dock problem med att hålla ihop och där ser man att de yttre delarna följer med i expansionen, förklarar Nils Bergvall.

Vad gäller kollision behöver vi inte titta längre än till den lokala gruppen och vår egen galax Vintergatan.

– Vintergatan och Andromedagalaxen är på kollisionskurs med varandra, med en hastighet av knappt 100 km i sekunden. De kommer att kollidera om 3–4 miljarder år och då kommer troligen en massa nya stjärnor att bildas och supernovor att smälla av, berättar Nils Bergvall.

3. Hur kan universum expandera när det är oändligt? Kan ett ting utan gränser få större gränser?

Ett ting utan gränser kan inte få större gränser men det kan ändå växa, menar Nils Bergvall och exemplifierar med talserier. Om man väljer ut alla tal som slutar på 0 får man oändligt många tal. Därefter kan man lägga till de tal som slutar på 1 och så vidare. Man kan fortsätta att lägga till oändligt många till oändligt många och resultatet blir oändligt många.

– I universum växer rymden och kubikmeter läggs till kubikmeter. Men det är inget problem, eftersom universum är gränslöst. Om det plötsligt inte skulle gå att expandera längre skulle det innebära att det fanns en gräns. Det här är lite svårt att fatta för oss människor, tillstår Nils Bergvall, men det kan vara bra att försöka hitta liknelser att stödja sig emot.
4. Hur kan galaxerna färdas ifrån varandra med ljusets hastighet, men ändå behålla sin form och inte ”tappa” några stjärnor och planeter på vägen?
Trots att universum expanderar, känner galaxerna inte av detta. Förklaringen är att själva rymden och allt som finns mellan galaxerna följer med varandra allt eftersom universum växer.

En bil som åker framåt rör sig genom lufthavet. Vi kan märka att den förflyttar sig genom att sträcka ut handen ur bilen och känna att luften trycker på. Men i universum finns det ingenting som ”står stilla” på samma sätt som luften vid jordytan gör. Det finns inget luftmotstånd som skulle kunna få stjärnor att slitas loss. Galaxerna står stilla i ett växande universum.

– Man brukar använda en liknelse för att beskriva hur det går till i universum, säger Nils Bergvall. Tänk dig att galaxerna är russin i en deg som jäser. Degen är själva rymden. Russinen rör sig inte genom degen men ändå ökar avstånden mellan dem när degen jäser. Ju längre bort från varandra, desto snabbare rör sig russinen från varandra. Om russinen vore bilar skulle de röra sig genom degen och degen skulle inte jäsa.

Om man tänker sig universum som en bubbla eller en ballong med galaxerna placerade på ytan, ökar avståndet mellan galaxerna i och med att ballongen blåses upp.

Om man tänker sig universum som en bubbla eller en ballong med galaxerna placerade på ytan, ökar avståndet mellan galaxerna i och med att ballongen blåses upp.

5. Vad finns det mellan galaxerna? Är det tomt?

– Mellan galaxerna finns det en mycket uttunnad och för det mesta mycket het gas som mest består av väte och helium. Gasen är så tunn att den nästan är helt genomskinlig. Men ibland är den tätare och kallare och då klumpar den ihop sig till så kallade intergalaktiska moln. Om molnen är tillräckligt tunga kan gravitationen bli så stark att ett moln faller ihop och börjar bilda stjärnor, och då kan en ny galax ha bildats. Detta var vanligt tidigare i universums historia, berättar Nils Bergvall.

Det kan även finnas andra, mer exotiska saker mellan galaxerna. Astronomerna tror att det mesta av massan i universum består av en okänd typ av partiklar som man kallar mörk materia. Denna materia lyser inte, men man märker att den finns där eftersom den påverkar allt som finns runt omkring med sin gravitation.

– Den mörka materien skulle kunna finnas mellan galaxerna som mörka klumpar, tunga som planeter eller ännu lättare. Materien skulle även kunna vara mera jämnt fördelad och då skulle det vara svårare att upptäcka den. Det kan även finnas några enstaka svarta hål här och där som slitits loss från galaxer som kolliderat. Dessa hål kan vara flera miljarder gånger tyngre än solen, avslutar Nils Bergvall.

Allt om Vetenskap har skrivit om galaxer, hopar och superhopar i nummer 7-2005; om svarta hål och kollisioner i nr 3-2005; om Vintergatan och svarta hål i nr 1-2005.

Material från
Allt om Vetenskap nr 11 2005

Mest lästa

Fler nyheter

Fler nyheter