27. september 2009

Galaksernes position i rummet

Vores Univers 1:

Galakserne er byggestenene i Universets største strukturer, lige som stjerner er galaksernes byggesten. De fleste galakser befinder sig i store ansamlinger, som vi kalder galaksehobe.

Fig. 1: Det dybeste billede af Universet - Hubble Ultra Deep Field. Dette billede er taget af et 'tomt' område på himlen med en eksponeringstid på hele 11 døgn. Det viser nogle af de svageste og fjerneste kendte galakser. (NASA, ESA, S. Beckwidth (STScI) and Selv om hver galakse indeholder mange milliarder stjerner, er det kun ganske få galakser, vi kan se med det blotte øje. For at studere galakser er det nødvendigt at tage store kikkerter til hjælp. Kikkerterne indsamler lyset fra galakserne, og digitalkameraer gemmer informationerne i billeder, som astronomerne kan analysere.

Galaksehobene markerer knudepunkter i Universets strukturer, hvilket kan bruges til at sammenligne observationer af Universet med forudsigelser fra modeller og dermed opnå en større forståelse af Universets dannelse og udvikling. Galaksernes position i rummet

Fig. 1 viser et billede optaget med Hubble rumteleskopet, og som kaldes Hubble Ultra Deep Field. Rumteleskopet har kigget på det samme sted på himlen i hele 11 døgn. Så lang tid skal der til for at se de allersvageste galakser.

Billedet indeholder de fjerneste galakser, det endnu er lykkedes for mennesket at se. Disse galakser fandtes på et tidspunkt, hvor Universet er mindre end en milliard år gammelt.

I dag er Universet 13,7 milliarder år gammelt og fyldt med galakser. På Fig. 1 kan du se et utal af galakser og enkelte stjerner. Fra billedet ser det ud som om, galakserne er nogenlunde jævnt fordelt i rummet, men sådan er det ikke.

Den tilsyneladende jævne fordeling skyldes, at vi kigger igennem en så stor del af Universet, at fordelingen alligevel ser jævn ud.

Du kan forestille dig en tyndt bevokset skov med masser af stier og åbne områder imellem træerne. Hvis skoven er tilstrækkelig dyb, vil det også se ud som om, træerne er helt jævnt fordelt.

 

Fig. 2: Fordelingen af galakser i rummet. Den radielle retning svarer til afstanden til galaksen, og cirkler svarer til forskellige retninger på himlen. Hver prik markerer en galakse. Du kan se, at galakserne ikke er jævnt fordelt, men samler sig i filamenter med større huller imellem. Figuren viser kun galakser, som ligger i en tynd skive af rummet, så den ujævne fordeling bliver tydeligere. (The 2dF Galaxy Redshift Survey team).

For at bestemme galaksernes reelle fordeling i rummet er vi nødt til at kende afstanden til hver af dem. Afstanden kan måles ved brug af den rødforskydning, som lyset fra galakserne får på sin rejse fra galaksen til Jorden.

Jo mere rødforskudt lyset er, jo længere er galaksen væk. For at bestemme fordelingen af galakserne i  rummet har forskellige forskergrupper målt rødforskydninger for flere 100.000 galakser og på den måde lavet et kort over galaksernes positioner i rummet.

Disse studier har vist, at galakserne er organiseret i et rumligt net, som ligner et kort over et lands veje.

Forestil dig at galakserne ligger langs hoved- og motorveje. Bilerne (galakserne) fylder vejene op og i knudepunkterne, hvor vejene krydser, typisk nær de store byer, er der en ekstra stor tæthed. I disse Universets knudepunkter dannes de største og tungeste enheder af galakser, nemlig galaksehobene.

Fig. 2 viser to udsnit af Universet i to forskellige retninger på himlen. I radiel retning er angivet afstanden til galakserne, og positioner rundt langs cirkler svarer til forskellige retninger på himlen. I figuren angiver hver prik positionen for én galakse. Du kan se, at galakserne ikke er jævnt fordelt. Der er områder, som er tætte, og områder, som næsten ikke indeholder nogen galakser. Hovedparten af alle galakser ligger i de tætte områder, som danner "veje" gennem Universet. Hvor to eller flere "veje" mødes, findes galaksehobene.

Af lektor Lisbeth Fogh Grove, Niels Bohr Institutet.

Emner