Astronómovia vedeli o existencii iných galaxií už na začiatku 20. storočia. Napriek tomu, že prvá z objavených galaxií už bola vedcom známa, najprv sa nazývali hmloviny a pripisovali ich našej galaxii - Mliečnej dráhe. Vedci predpokladali, že tieto hmloviny môžu predstavovať samostatné hviezdne systémy. Takéto hypotézy však neobstáli pri skúmaní vedeckého sveta. Bolo to kvôli nedokonalosti pozorovacej techniky.
Galaxy prieskum
V roku 1922 dokázal estónsky astronóm Ernst Epik vypočítať približnú vzdialenosť, ktorá oddeľuje slnečnú sústavu od hmloviny Andromeda. Údaje, ktoré astronóm získal, sú 0,6 z čísel, ktoré vedci teraz majú – a to je ešte presnejší výpočet ako výpočet E. Hubbla. Sám Edwin Hubble v roku 1924 použil v tom čase najväčší ďalekohľad. Jeho priemer bol 254 cm, Hubble tiež vypočítal vzdialenosť k Andromede. Teraz majú vedci presnejšie údaje, ktoré sú trikrát menšie ako tie, ktoré vytvoril Hubbleov teleskop – no napriek tomu je táto vzdialenosť taká veľká, že hmlovina nemôže byť súčasťou našej galaxie. Hmlovina Andromeda sa teda stala prvou samostatnou galaxiou.
Zhluky galaxií
Podobne ako hviezdy, aj galaxie tvoria skupiny rôznych veľkostí. Navyše je v nich táto vlastnosť vyjadrená v oveľa väčšej miere ako vo hviezdach. Väčšina hviezd nie je súčasťou zhluku, pretože je súčasťou všeobecného poľa našej galaxie. Skupina galaxií, ktorá zahŕňa Mliečnu dráhu (lokálna galaxia), má 40 galaxií. Toto zoskupenie je veľmi bežné v celom vesmíre.
Skupina galaxií dostupná na pozorovanie
Známa časť kopy galaxií sa nazýva "metagalaxia" - možno ju pozorovať pomocou astronomických metód. Zloženie Metagalaxy zahŕňa asi jednu miliardu galaxií, ktorých pozorovanie je dostupné pomocou ďalekohľadov. Mliečna dráha je jedným z hviezdnych systémov, ktoré sú súčasťou Metagalaxie. Naša galaxia a asi 1,5 tucta ďalších galaxií sú súčasťou galaktickej skupiny nazývanej miestna skupina galaxií.
Príležitosti na preskúmanie Metagalaxie sa objavili najmä na konci 20. storočia. Astronómovia zistili, že v medzigalaktickom priestore sa nachádza kozmické a elektromagnetické žiarenie, jednotlivé hviezdy, ako aj medzigalaktický plyn. Vďaka vedeckému pokroku bolo možné študovať galaxie rôznych typov - kvazary, rádiové galaxie.
Vlastnosti metagalaxie
Astronómovia niekedy radi nazývajú Metagalaxiu „veľkým vesmírom“. So zdokonaľovaním techniky a teleskopov je toho stále viac k dispozícii na pozorovanie. Astronómovia si mysliaže Mliečna dráha a ďalších 10-15 galaxií sú členmi tej istej kopy galaxií. V Metagalaxii sú zhluky galaxií veľmi bežné, ktorých počet sa pohybuje od 10 do niekoľkých desiatok členov. Takéto skupiny astronómovia na veľké vzdialenosti zle rozlíšia. Dôvodom je, že trpasličie galaxie nie sú viditeľné a v takýchto skupinách je zvyčajne len niekoľko obrovských galaxií.
Podľa Einsteinovej teórie relativity môžu veľké hmoty ohýbať priestor okolo seba. Preto ustanovenia Euklidovej geometrie v tomto priestore nie sú opodstatnené. Len na obrovskom meradle Metagalaxie možno vidieť rozdiely medzi dvoma vedeckými prístupmi – newtonovskou mechanikou a Einsteinovou mechanikou. V Metagalaxii funguje aj takzvaný zákon červeného posuvu. To znamená, že všetky galaxie okolo nás sa vzďaľujú rôznymi smermi. Navyše, čím ďalej sa vzďaľujú, tým je ich rýchlosť vyššia.
Typy galaxií podľa tvaru
Galaktické zhluky môžu byť otvorené alebo sférické. Môžu zahŕňať desiatky a dokonca tisíce rôznych galaxií. Najbližšia galaxia k nám sa nachádza v súhvezdí Panna a je vzdialená 10 miliónov parsekov. Kopy galaxií, nazývané pravidelné, majú guľový tvar. Galaxie, ktoré ich tvoria, majú tendenciu koncentrovať sa v jednom bode – v strede galaktickej kopy. Pravidelné zhluky už majú vysokú hustotugalaxie, ale v ich strede koncentrácia dosahuje maximum. Pravidelné zhluky však majú aj rozdiely, ktoré sa prejavujú najmä v ich hustote a rôznom počte galaxií, z ktorých sa skladajú.
Galaxie s najvyššou hustotou
Napríklad skupina galaxií Coma of Veronica sa vyznačuje veľkým počtom komponentov a galaxie, ktoré tvoria Pegasus, sú husté. Obzvlášť vysoká je v centrálnej oblasti Pegasu. Tu hustota dosahuje 2 000 galaxií na 1 kubický megaparsek. Susedné galaxie sa navzájom prakticky dotýkajú a ich hustota je takmer 40-tisíckrát vyššia ako hustota v Metagalaxii. Tiež vysoká hustota je charakteristická pre skupiny galaxií v Severnej Koróne.
Odkiaľ sa vzali galaxie?
Vedci zatiaľ nevedia dať presnú odpoveď na túto otázku. Podľa teórie veľkého tresku bol však mladý vesmír plný vodíka a hélia. Z tohto hustého oblaku sa pod vplyvom temnej hmoty (a následne gravitačných síl) začali formovať prvé hviezdy a hviezdokopy.
Kedy sa vo vesmíre objavili prvé hviezdy?
Podľa niektorých astronómov sa hviezdy objavili pomerne skoro – už 30 miliónov rokov po Veľkom tresku. Iní sú presvedčení, že toto číslo je 100 miliónov rokov. Štúdie využívajúce moderné technológie ukazujú, že svietidlá boli vytvorené súčasne v niekoľkých kusoch - často toto číslo dosahovalo aj stovky. To bolo uľahčené gravitačnými silami, ktoré ovplyvňujú plyn, ktorý naplnil vesmír. Oblaky plynu sa rozvírili do diskov a postupne sa v nich vytvárali zhutnenia, z ktorých sa potom stali hviezdy. V ranom vesmíre boli prvé hviezdy skutočne gigantické, pretože mali pre ne veľa „stavebného materiálu“.
Najväčšia kopa galaxií objavená astronómami sa nazýva SPT-CL J0546-5345. Jeho hmotnosť sa takmer rovná hmotnosti 800 biliónov sĺnk. Vedcom sa podarilo odhaliť obrovskú galaxiu pomocou astronomického Sunyaev-Zeldovichovho efektu - spočíva v tom, že teplota mikrovlnného žiarenia klesá pri interakcii s obrovskými objektmi vo vesmíre. Táto hviezdokopa je od nás vzdialená 7 miliárd svetelných rokov. Inými slovami, astronómovia to pozorujú tak, ako to bolo pred 7 miliardami rokov – a to je 6,7 miliardy rokov po Veľkom tresku.
Vo vzdialených oblastiach vesmíru bola objavená ďalšia kopa galaxií tvoriaca samostatný vesmírny systém - ACT-CL J0102-4915. Astronómovia túto obrovskú skupinu galaxií prezývali El Gordo, čo v španielčine znamená „tučný“. Jeho vzdialenosť od Zeme je 9,7 miliardy svetelných rokov. Hmotnosť tejto skupiny galaxií presahuje hmotnosť Slnka 3 milióny miliárd.
Veronikine vlasy
Koma je jednou z najzaujímavejších galaktických skupín v Metagalaxii. Obsahuje asi niekoľko tisíc galaxií. Nachádzajú sa niekoľko stoviek miliónov svetelných rokov od Mliečnej dráhy. Väčšinagalaxie sú eliptické. Veronikine vlasy nerozlišujú jasné hviezdy - dokonca aj alfa, nazývaná Tiara, je malá. V tomto súhvezdí možno pozorovať zhluk slabo svietiacich hviezd "Kóma", čo v latinčine znamená "vlasy". Staroveký grécky učenec Eratosthenes nazval tento zhluk "Ariadnine vlasy". Ptolemaios to pripísal hviezdokopu Lev.
Jednou z najkrajších galaxií v súhvezdí je NGC 4565 alebo Needle. Z povrchu našej planéty je viditeľný zboku. Nachádza sa 30 miliónov svetelných rokov od Slnka. A priemer galaxie je viac ako 100 tisíc svetelných rokov. Vo Vlasoch Veroniky sú tiež dve interagujúce galaxie - NGC 4676, alebo, ako sa táto skupina tiež nazýva, "Myši". Zo Zeme sú odstránené vo vzdialenosti 300 miliónov svetelných rokov. Štúdie ukázali, že raz tieto galaxie prešli cez seba. Vedci naznačujú, že „myši“sa zrazia viac ako raz, kým sa nezmenia na jednu galaxiu.
