Ugrás a tartalomhoz

CSILLAGÁSZATI FÖLDRAJZ

Dr. Gábris Gyula, †dr. Marik Miklós, dr. Szabó József

NEMZETI TANKÖNYVKIADÓ

8. fejezet - AZ EXTRAGALAXISOK (dr. Marik Miklós)

8. fejezet - AZ EXTRAGALAXISOK (dr. Marik Miklós)

A Tejútrendszer átmérője kb. 30 kpc. Jelenlegi műszereinkkel egy kb. 3 milliárd parsec (10 milliárd fényév) sugarú tartományt láthatunk be. Ennek a gömbnek a sugara tehát a Tejútrendszer átmérőjének 100 000-szerese. Ezt a tartományt Metagalaxisnak hívjuk, ami természetesen kisebb, mint a csillagászati értelemben vett világmindenség vagy másképpen: Univerzum.

A Metagalaxisban több mint 109 (1 milliárd), a mi Tejútrendszerünkhöz hasonló, úgynevezett extragalaxist figyelhetünk meg. Az extragalaxisokban lévő csillagok száma átlagosan 1010–1011. Az extragalaxisokat három nagy csoportra oszthatjuk: elliptikus, spirális és irreguláris extragalaxisokra.

Az elliptikus extragalaxisok forgási ellipszoid alakúak, a csillagsűrűség a centrumból kifelé haladva csökken. Csillagközi anyag alig van bennük.

A spirális extragalaxisokra jellemző a karos struktúra. A középponti részből szimmetrikusan általában két kar indul ki, amelyek az extragalaxis forgásával ellentétes irányban „feltekerednek”. A normális spiráloknál (119. ábra) a feltekeredés már a középponti résznél megkezdődik, míg a horgas spirálisok karjainak van egy egyenesen húzódó része, és a feltekeredés csak a centrumtól távolabb, hirtelen kezdődik meg. A spirális galaxisok mindegyikében jelentős mennyiségű csillagközi anyag található. A hozzánk legközelebbi (600 kpc-re lévő) jól tanulmányozható spirális extragalaxis az Androméda-galaxis (vagy másképpen: Androméda-köd).

Az irreguláris extragalaxisok szabálytalan alakúak és általában igen nagy mennyiségű csillagközi anyagot tartalmaznak. Jellegzetes képviselőjük a déli félgömbről szabad szemmel is látható két Magellán-felhő.

Az extragalaxisok egy része nagyobb rendszerekbe tömörül: ezek a galaxishalmazok. A Virgo (Szűz) csillagképben lévő galaxishalmaz irányába beállítva a távcsövet, az extragalaxisok tömegét figyelhetjük meg.

A mi Tejútrendszerünk egy kisebb galaxiscsoportosulásnak a tagja. Ez azonban nem galaxishalmaz, ezért lokális rendszernek nevezzük. Ebbe a rendszerbe mintegy két tucat extragalaxis tartozik, köztük a Tejútrendszer és az Androméda-galaxis is.

119. ábra - Az extragalaxisok jellegzetes típusai

kepek/42294_1_IX_119.jpg


Az extragalaxisoknak is van színképe, amely lényegében a bennük lévő csillagok átlagos színképének felel meg. Így minden extragalaxis színképében megtalálható az ionizált kalcium úgynevezett H és K elnyelési vonala. Ezek a vonalak a földi laboratóriumokban 390 és 400 nanométer hullámhosszaknál találhatók. Az extragalaxisok színképében ezek a vonalak szinte kivétel nélkül a nagyobb hullámhosszak, azaz a vörös szín felé vannak eltolódva. Ezt nevezzük az extragalaxisok vöröseltolódásának. Még az 1920-as években Hubble kimutatta, hogy a hullámhossz-eltolódás Δλ mértéke arányos az extragalaxis tőlünk mért R távolságával:

Δ λ = A R ,

ahol A konstans, R pedig az extragalaxis távolsága.

A csillagászatban hosszú ideig folyt a vita arról, hogy a vöröseltolódás jelenségét mi okozhatja. Jelenleg egyetlen olyan egyszerű magyarázatunk van, ami nem ütközik ellentmondásba; ez a következő: Az extragalaxisok színképvonalai azért tolódnak el a hosszabb hullámhosszok felé, mert távolodnak tőlünk, és a hullámhossz-eltolódást a Doppler-effektus okozza. Mint ismeretes, ha egy rendszer υ sebességgel távolodik tőlünk, akkor az egyébként λ hullámhosszúságú színképvonal hullámhossza

Δ λ = υ c λ

értékkel tolódik el a vörös felé. A képletben c a fény sebessége. A két utóbbi egyenletet összehasonlítva, látjuk, hogy a υ távolodási sebesség arányos az extragalaxis távolságával, vagyis

υ = HR,

ahol H az úgynevezett Hubble-féle konstans. Ha υ-t km/s-ban, R-t Mpc-ben mérjük, akkor H értéke körülbelül 50.

Láthatjuk tehát, hogy az extragalaxisokk távolodnak tőlünk, mégpedig annál nagyobb sebességgel, minél messzebb vannak. Ez persze nem jelenti azt, hogy a mi Tejútrendszerünk van a világ középpontjában, mert könnyen elképzelhetjük, hogy bármely extragalaxisból ugyanazon kép tárulna elénk. Így a Metagalaxis egésze tágul.

Az a kérdés, hogy ez a tágulás végtelen hosszú ideig tart-e, vagy pedig idővel összehúzódásba megy-e át, még nincs egyértelműen eldöntve. Ugyancsak nyitott kérdés, hogy az Univerzum térfogata véges-e vagy végtelen.