Galakser og planetsystemer

Hej Spørg om Fysik

Jeg har siddet og surfet lidt rundt på internettet angående galakser, og flere steder står der angivet, at en galakse er en stor samling af stjerner, der kredser om et midterpunkt, der enten beskrives som et sort hul, mørkt stof eller anden mørk energi? Er dette korrekt?

For hvis en galakse er en samling af stjerner, hvordan kan Jorden (og vores solsystems andre planeter) så være en del af Mælkevejen, da Jorden jo er en planet?

Med venlig hilsen
M C

En galakse er en samling stjerner samt planeter, støv, atomer, mørkt stof mm. Planeter, sten mm. følger blot med deres respektive stjerne. Det endnu uforståede mørke stof indeholder det meste af  massen.

I centrum af en galakse er der så vidt man ved et enormt sort hul (supermassivt sort hul) med en masse som millioner af stjerner. En galakse som mælkevejen er diskosformet og har en diameter på omkring 10¹⁸ km (1 tal med 18 nuller efter) og er omkring 10¹⁶ km tryk dvs. tykkelsen er omkring 1% af diameteren. Solen ligger lidt i udkanten af galaksen. Jorden følger med Solen og ligger set med kosmiske afstande meget tæt på den (set fra galaksens centrum er Jorden i en afstand fra solen svarende til størrelsen af et punktum set på 3400 m afstand, Jordens baneradius er 149,6*10⁶ km, altså helt forsvindende lille).

Jordens masse er også helt forsvindende lille i forhold til Solens, ca. 3 milliontedele af Solen. Den eneste planet, der har masse og størrelse af betydning, er Jupiter som vejer ca. 1/1000 af Solen.

I en galakse kan der være et varierende antal stjerner

I mælkevejen, som er en ret stor spiralgalakse, er der omkring 2*1011 stjerner, men der er galakser som er større (der er fra 107 til 1012 stjerner i kendte galakser). Massen af Mælkevejen er omkring 5,8*1011 gange solens masse (1,989*1030 kg). Det er antageligt under 10% af denne masse som er det stof vi kender (stjerner og planeter, atomer m.m.).

Ikke alle galakser er spiralgalakser, der er mange former lige fra meget uregelmæssige over elliptiske til stangformede spiralgalakser.

De fleste galaksers indhold af støv og sten i galakseplanet

Tætheden af stjerner tiltager normalt ind imod midten af skiven. De fleste stjerner i spiralgalakser bevæger sig i cirkelbaner om centrum og holdes på plads af tyngdekraften fra alt stof indenfor deres bane. Det betyder at stjernerne ikke bevæger sig som en fast skive i galaksen, men har meget store omløbstider langt fra centrum, små nært ved.

For Solen er afstanden til centrum er ca. 3,09*1017 km, og den tid det tager solen at komme en gang rundt om centeret, er derfor To = 2*108 år. Solen har i sin levetid (3*109 år) været 25 gange rundt om galaksecenteret.

Med de nyeste astronomiske instrumenter kan vi se mange galakser, de fjerneste omkring 13,2*10⁹ lysår væk. Det betyder at disse fjerne galakser udsendte det lys vi nu modtager kort tid efter Big Bang, som var for ca. 13,73*10⁹ år siden. (1 lysår er 9,5 10¹² m, den strækning lys bevæger sig på et år).

Diameteren af det nuværende synlige univers sættes til 8,8*10²⁶ m. Galakser er ikke jævnt fordelt i rummet, men ligger i klumper og langs "strenge". Der er i størrelsesorden 10¹¹ galakser i det synlige univers.

Med venlig hilsen
Kristian Pedersen, lektor
Malte Olsen