Baš kao i zvijezde, većina galaktika je prosječno ‘dosadna’: Ipak, neke nas fasciniraju svojim neobičnim svojstvima

Broj zvijezda u svemiru teško je zamisliv. Stručnjaci procjenjuju da bi ih moglo biti kvadrilijun, što znači “milijun milijardi milijardi”. Velika ih je većina nevidljiva golim okom, uključujući sve pojedinačne zvijezde izvan naše galaktike. Kao što ih do danas nismo uspjeli točno pobrojati, teško je zamisliti da ćemo to moći u bilo kojem trenutku u budućnosti.

Zvijezde su doista fascinantne. Možemo ih klasificirati. U glavnom se nizu nalazi devedeset posto vidljivih zvijezda. To su modri divovi (sjajni i vrući), prosječne žute zvijezde poput Sunca te crveni patuljci (slaba sjaja i niske temperature). Potom slijedi niz crvenih divova, superdivova i hiperdivova (sjajni i niske temperature) pa nizovi bijelih patuljaka i subpatuljaka (malog sjaja i visoke temperature) te na koncu smeđi patuljci (tzv. neuspjele zvijezde).

No ako svemir pokušamo sagledati u još širem opsegu, ubrzo ćemo uočiti kako nas fascinirati mogu i još veće, gravitacijski vezane, strukture koje su sastavljene od zvjezdanih sustava, međuzvjezdane tvari i tamne tvari, a nazivaju se – galaktike.

Crveni pomak

Astronomi procjenjuju da ih u vidljivom svemiru ima oko dva bilijuna, no čovječanstvo ih trenutno može promatrati nekoliko stotina milijardi, u različitim fazama njihove evolucije. Dok u patuljastim galaktikama može biti tek nekoliko desetaka milijuna zvijezda, u divovskima ih može biti i do sto bilijuna. Toliko ih, primjerice, ima superdivovska eliptična galaktika IC 1101 u zviježđu Djevici, udaljena milijardu svjetlosnih godina. Unutar galaktike sve se zvijezde velikom brzinom gibaju u orbitama oko zajedničkog gravitacijskog središta. Stručnjaci pretpostavljaju da se u središtima većine galaktika nalaze supermasivne crne rupe. Promjer galaktike može biti od pet tisuća do petsto tisuća svjetlosnih godina.

Udaljenosti drugih galaktika su zapanjujuće, od nekoliko milijuna do nekoliko desetaka milijardi svjetlosnih godina. Zbog širenja svemira, udaljenost između Zemlje i dalekih objekata neprestano raste, zbog čega svjetlost koju ti objekti emitiraju izgleda crvenije nego što zapravo jest. Taj je fenomen poznat kao crveni pomak. Od velike je pomoći u određivanju udaljenosti i brzina na astronomskoj ljestvici. Velika većina galaktika ima crveni pomak, što znači da se udaljuju od nas. No stotinjak galaktika unutar Mjesne skupine imaju plavi pomak, što znači da nam se približavaju.

Naša se galaktika zove Mliječna staza (također i Mliječni put ili Kumova slama), na latinskom “Via lactea”. U njoj bi moglo biti od sto do četiristo milijardi pojedinačnih zvijezda. Kao i zvijezde, tako se i galaktike klasificiraju na nekoliko različitih tipova.

Proždrljiva zvijer

Mliječna staza ubraja se u “prečkaste spiralne galaktike”, što znači da ima spiralne krakove te da joj je središnja struktura u obliku prečke koja se sastoji od zvijezda. Naša je galaktika tvorevina u obliku diska ili leće promjera oko sto tisuća svjetlosnih godina, no u poprečnom je presjeku mnogo manja. U središtu se pak nalazi zadebljanje promjera oko trideset tisuća svjetlosnih godina. Sunce se nalazi na povlačnom rubu Orionova kraka, jednog od istaknutih spiralnih krakova naše galaktike.

Možemo zaključiti da je Mliječna staza prosječna po svemu, baš kao što je Sunce prosječna zvijezda unutar nje. No dok je i velika većina drugih galaktika “obična” i “dosadna”, postoje neke koje već dugo zadivljuju astronome i plijene našu pozornost.

Messier 86 (M86 ili NGC 4406) lećasta je galaktika udaljena oko 52 milijuna svjetlosnih godina. Dio je skupa (galaktičkog jata) Djevice (Virgo cluster), vidljivog u istoimenom zviježđu. Prema Mliječnoj stazi kreće se brzinom od oko 244 km/sek, što je čini jednom od najbržih galaktika s plavim pomakom.

Krećući se velikom brzinom kroz raspršeni plin kojim je ispunjen skup Djevica, M86 neprestano izbacuje vlastitu međuzvjezdanu tvar. Kao rezultat tog procesa za sobom ostavlja trag dugih niti toplog ioniziranog vodika. M86 povezan je s gotovo uništenom spiralnom galaktikom NGC 4438 preko nekoliko takvih niti. Smatra se da su se te dvije galaktike sudarile u dalekoj prošlosti. U prošlosti je M86 uništio i druge svoje susjede. U njemu je otkriveno nekoliko “zvjezdanih potoka”, što su vjerojatno ostaci prethodno apsorbiranih manjih galaktika.

Divovska meduza

Impresivan broj kuglastih skupova još je jedna izvanredna značajka M86. Riječ je o kuglastim nakupinama od desetak tisuća do više milijuna zvijezda, prosječnoga promjera 60 do 300 svjetlosnih godina, koja se giba u galaktičkom halou oko galaktičke jezgre kao satelit. Promatranja pokazuju da u M86 ima oko 3800 kuglastih skupova, što je 25 puta više nego u Mliječnoj stazi. Postoji teorija koja tvrdi da su ta jata ostaci patuljastih galaktika koje je M86 apsorbirao u prošlosti. Ako je to doista tako, očito je riječ o veoma proždrljivoj zvijeri!

No prečkasta spiralna galaktika ESO 137-001 još je neobičnija. Udaljena je 227 milijuna svjetlosnih godina te ima 5 do 14 milijardi solarnih masa. Većinu njezinih zvijezda čine mladi i svijetli modri divovi. Nalazi se u velikom galaktičkom jatu Normi (ACO 3627), vidljivom u zviježđu Južnom trokutu. Prema središtu jata kreće se nevjerojatnom brzinom od 1900 km/sek. Pritom se sudara s međugalaktičkim plinom, zbog čega se odbija njezin međuzvjezdani plin koji se proteže u repovima dugima i do 260.000 svjetlosnih godina. Masa plina u tim repovima dva do četiri je puta veća od mase plina unutar same galaktike. Međugalaktički plin, sastavljen uglavnom od vodika, zagrijan je na nevjerojatnih sto milijuna kelvina pa se u repovima stalno rađaju zvijezde. Gledano izdaleka, ESO 137-001 izgleda kao divovska meduza koja pluta beskrajnim prostranstvima svemira.

Nažalost, kako galaktika neprestano gubi svoj međuzvjezdani plin, smanjuje se i njezin životni vijek. Budući da nema puno materijala, u njoj se ne mogu formirati nove zvijezde, što uvelike utječe na strukturu spiralnih krakova i središnjeg ispupčenja. Opažajući repove, znanstvenici mogu doznati više o tamnoj tvari i njezinoj interakciji s drugim tijelima.

Velika rađaonica

Kada već govorimo o nastanku zvijezda, moramo spomenuti galaktiku Baby Boom, čije ime govori samo za sebe. U njemu se godišnje rađa oko četiri tisuće zvijezda, što je četiristo puta više nego u Mliječnoj stazi. Drugim riječima, svaka dva sata rodi se po jedna zvijezda. Baby Boom je udaljen 12,2 milijarde svjetlosnih godina, što znači da ga u zviježđu Sekstantu vidimo kako je izgledao samo milijardu i pol godina nakon velikog praska.

Ono što se događa u njemu drastično se razlikuje od onoga što smo očekivali na temelju sadašnjeg znanja. Uzroci zapanjujuće brzog nastajanja zvijezda još nisu poznati, no Baby Boom svejedno će nam pružiti mnogo informacija o ranim fazama evolucije svemira.

Jedna od rijetkih galaktika koja se može promatrati amaterskim teleskopom jest Sombrero (M104 ili NGC 4594). Udaljen je 30 milijuna svjetlosnih godina, a promjer mu je otprilike četiri puta manji od promjera Mliječne staze. Vidljiv je u zviježđu Djevici. Njegova je posebnost masivni prsten prašine i hladnog vodika koji ga obavija. Većina zvijezda rađa se upravo ondje. Osim po osebujnom prstenu, Sombrero se ističe i po svom razrađenom unutarnjem ustroju.

Većina njegovih zvijezda tipična je za eliptične galaktike – stare žute zvijezde i crveni patuljci. No druge zvijezde tvore spiralne strukture skrivene eliptičnim oblakom. Smatra se da je taj fenomen rezultat sudara dviju galaktika. Nevjerojatno je da su galaktičke strukture preživjele sudar takvih razmjera uz minimalnu štetu te da se još mogu promatrati.

Još jedna značajka Sombrera jest iznimno snažno rendgensko zračenje koje dolazi iz središta.

Nemogući ustroj

Pretpostavlja se da bi izvor zračenja mogao biti akrecijski disk supermasivne crne rupe koja ima više od milijardu solarnih masa, što je čini jednom od najmasivnijih crnih rupa koje poznajemo. Uza sve to, u galaktici ima i nekoliko izvora veoma visokog terahercnog zračenja, no njihova priroda ostaje misterij.

Crnooka galaktika (M64 ili NGC 4826) ime je dobila po oblaku tamne prašine i plina koji okružuju njezinu jezgru. Zbog tog oblaka, kao i iznimno svijetle aktivne jezgre, nije moguće procijeniti broj zvijezda u njoj, čak ni približno. Ono što znamo jest da je relativno mala i bliska. Udaljena je oko 17 milijuna svjetlosnih godina. S promjerom oko 50.000 svjetlosnih godina, upola je manja od Mliječne staze. Vidljiva je u zviježđu Berenikinoj kosi.

Sastoji se od dva dobro definirana dijela. Zanimljivo je da se unutarnji disk s izbočenjem okreće u smjeru suprotnom od izvanjskog prstena. Najvjerojatnije objašnjenje za tako bizaran ustroj jest, pogađate, sudar dviju galaktika u dalekoj prošlosti.

Doduše, za stvaranje tako fascinantne i dobro definirane strukture bila je potrebna kombinacija niza međusobno neovisnih čimbenika. Primjerice, roditeljske galaktike trebale su se kretati određenim brzinama i sudarati pod točno određenim kutom. Vjerojatnost takvog susreta gotovo je zanemariva.

U stotinama milijardi galaktika gibaju se bezbrojne zvijezde svih vrsta i veličina, a oko njih bezbrojni jedinstveni svjetovi. Jedan od njih, u dalekom zakutku svemira, zove se Zemlja.