Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

23 frågor/svar hittade

Värme [20590]

Fråga:
Vilket år upptäckte man Vintergatan?
/Rasmus T

Svar:
Vintergatan är en stavspiralgalax som har en diameter på cirka 100000 ljusår och är ungefär 12000 ljusår tjock. Man räknar med att det finns 200-400 miljarder stjärnor i Vintergatan. En av stjärnorna är solen, som befinner sig närmare periferin, ungefär 28000 ljusår från centrum. Det anses att det i Vintergatans centrum finns ett supermassivt svart hål kring vilket galaxen roterar. Ett galaktiskt år är cirka 226 miljoner år och är den tid det tar för solen att röra sig ett helt varv i sin bana runt Vintergatans centrum. (Vintergatan )

Eftersom man kan se Vintergatan med blotta ögat är Vintergatan känd sedan urminnes tider, det vill säga så länge det funnits människor på jorden. Man hade emellertid mycket fantasifulla föreställningar om vad Vintergatan var.

När man började använda teleskop (Galilei i början av 1600-talet, Galileo_Galilei#Milky_Way_and_stars ) såg man att Vintergatan var ett stjärnsystem av många stjärnor.

Man observerade även ett stort antal suddiga fläckar wilka senare visade sig vara stjärnsystem liknande Vintergatan. Denna hypotes bevisades på 1920-talet när man med större teleskop delvis kunde upplösa ljusfäckarna i stjärnor, och därmed bestämma avståndet, se Shapley-Curtisdebatten .

Se även Milky_Way#Astronomical_history , fråga 17197 och 20332 .

Nedanstående bild är en galax som antagligen är lik Vintergatan.



/Peter E

Nyckelord: galax [23]; Vintergatan [6];

*

Universum-Solen-Planeterna [20335]

Fråga:
Supermassiva svarta hål
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
I centrum av galaxer, t ex Vintergatan, finns det ett svart hål (sägs det). Har det svarta hålet varit med från galaxens "födelse" eller har det tillkommit senare?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Supermassiva svarta hål är förmodade svarta hål med massa motsvarande miljoner eller miljarder gånger solens massa. De flesta, kanske alla, galaxer tros ha ett supermassivt svart hål i sitt centrum. Det gäller även vår galax Vintergatan, där objektet Sagittarius A* i centrum med största sannolikhet är ett supermassivt svart hål. (Supermassivt_svart_hål )

Det finns ännu ingen etablerad detaljerad teori för hur galaxer bildas. Det är klart att galaxer uppstår ur kollapsande gasmoln och att stjärnorna uppstår när molnet fragmenteras och fragmenten kollapsar. På något sätt hjälper nog den mörka materien till i processen.

Om alla galaxer (åtminstone stora galaxer) innehåller ett supermassivt svart hål, är det nog naturligt att anta att detta uppkommer som en del av galaxbildningen. Kan t.ex. centrum av en blivande galax tänkas nå tillräcklig densitet utan att fusionsprocesser startas? Fusionprocesserna värmer ju upp gasen och om massan är stor dominerar strålningstrycket över gravitationen och den nybildade stjärnan slits itu. Men om massan är jättestor, eventuellt med hjälp av mörk materia (som inte fusionerar), kanske ett svart hål kan bildas.

I ett större antal aktiva galaxer och kvasarer (se fråga 13916 ), visar sig det supermassiva hålet genom kärnans aktivitet, nämligen genom den enorma mängd strålning som kommer från centrum, vilken tros härstamma från gas som cirkulerar in i hålet. Man antar att de flesta ljusstarka galaxer har ett supermassivt svart hål, men att de flesta är i "inaktivt" läge där de inte drar till sig speciellt mycket materia.

Det uppskattas att supermassiva svarta hål skapas om tillräckligt många stjärnor befinner sig på ett tillräckligt litet område i rymden eller tillräckligt många sugs in i ett ursprungligt svart hål, alternativt om flera svarta hål slås samman. De nödvändiga förutsättningarna för detta tros finnas allmänt i centrum av större galaxer. Teoretiska studier av kollapser av tunga stjärnor visar att extremt tunga stjärnor (flera hundra solmassor) kan kollapsa i sin helhet till svarta hål, vilket kunnat vara frön till supermassiva svarta hål. Så extremt tunga stjärnor tros bara kunnat bildas i frånvaro av grundämnen tyngre än helium, något som bara gällde den första tiden efter Big Bang.

Det finns exempel på galaxer som har mer än ett supermassivt svart hål. Dessa har troligtvis uppkommit genom sammanslagning av två galaxer. Galaxer är relativt stora jämfört med avståndet mellan dem, så kollisioner är ganska vanliga.

Se även Supermassive_black_hole .
/Peter E

Nyckelord: svart hål [35]; galax [23]; kvasar [3]; Vintergatan [6];

1 https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes/
2 http://www.spacetelescope.org/science/black_holes/

*

Universum-Solen-Planeterna [20332]

Fråga:
Vintergatan sedd från Gaia
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Idag fanns en tidningsartikel som meddelar att Vintergatan är 13,6 miljarder år gammal. Med tanke på universums ålder, max en miljard mera, undrar jag om det tillkommit nya galaxer sedan dess eller om Vintergatan och dess likar sitter i orubbat bo sedan dess? Är således antalet vintergator/galaxer fastlagt sedan dess!? Sker ingen nybildning?
/Thomas Å, Knivsta

Svar:
Jag antar du syftar på artiklarna om publicerade Gaia-data, se t.ex. länk 1.

Det är korrekt att det finns experimentellt stöd för att stjärnor bidats redan c:a 200 miljoner år efter Big Bang. Perioden mellan frikopplingen av kosmiska bakgrundsstrålningen och begynnande stjärnbildning brukar kallas Dark Ages, se Chronology_of_the_universe#Dark_Ages .

Det är data från mycket gamla stjärnor (Be-halt) och från klotformiga stjärnhopar (stjärnutvecklingsmodeller) som ger åldersbestämningar på upp till 13.6 miljarder år (jämfört med universums ålder 13.8 miljarder år). Det är alltså troligt att vintergatan är mycket gammal, men att den vid bildandet naturligtvis såg helt annorlunda ut.

Än så länge finns det lite ny fysik från data från Gaia (det är bara data från ett år av minst fem år), men det är ganska säkert att fortsatta observationer kommer att ge mycket ny kunskap om vintergatans struktur och utveckling.

Länk 2 och Galaxy_formation_and_evolution beskriver hur galaxer bildats och observationer som bestämmer åldern. Se även Milky_Way#Formation .

För information om Gaia, se fråga 20027 . Bilden nedan (från http://sci.esa.int/gaia/) visar fördelningen av stjärnor sett från solsystemets position.

Jo, så länge det finns stoft/gas kvar bildas nya stjärnor och säkert galaxer, åtminstone dvärggalaxer.



/Peter E

Nyckelord: galax [23]; GAIA [3]; Vintergatan [6];

1 http://www.dn.se/arkiv/nyheter/har-ar-kartan-over-vintergatan/
2 http://www.universetoday.com/9828/estimating-the-age-of-the-milky-way/

*

Universum-Solen-Planeterna [20101]

Fråga:
vad är en oregelbunden galax?
/merjem o, al-azharskolan, vällingby

Svar:
Oregelbunden galax (alt. irreguljär galax) kallas sådana galaxer som har ett annorlunda utseende och en annorlunda form jämfört med andra, vanligare typer av galaxer. Strukturen hos en oregelbunden galax är varken elliptisk, linsformad eller spiralformad. Se nedanstående bild och Oregelbunden_galax .

Se även fråga 19607 för mer om galaxtyper.



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

*

Universum-Solen-Planeterna [19639]

Fråga:
Galaxbildning
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
En galax bildas av gas som faller in i en gravitationspotential av mörk materia. (a) Kommer en galax som bildas på detta sätt att rotera? Motivera varför eller varför inte. (b) Vad kan påverka galaxens rotation efter att den har bildats?
/lisa p

Svar:
Ja, galaxen (egentligen dess stjärnor och gas) måste rotera annars kollapsar den. Det är ytterst osannolikt att infallande gas rör sig exakt mot galaxens centrum. Varje avvikelse från centralriktningen ger en förstärkt rotationsrörelse kring masscentrum och rörelsemängdsmomentet måste bevaras (se fråga 12527 ). Mer infallande gas eller kollisioner med andra galaxer (som är vanliga) kan förändra rotationen.

Teorin hur galaxer bildas och utvecklats är fortfarande ganska rudimentär, se Galaxy_formation_and_evolution och länk 1.

Nedanstående bild från Hubble Ultra Deep Field (se nedan) ger emellertid en ledtråd. Bilden visar en del av en mycket lång exponering med hubbleteleskopet. De galaxer som syns är mycket avlägsna, och eftersom universum har en ändlig ålder är galaxerna som vi ser dem unga och nybildade. Lägg märke till att nästan alla galaxer är oregelbundna (irregular), medan den annars vanligaste galaxtypen är spiralgalaxer. I länk 1 görs följande tolkning av bilden:

Galaxies with spiral arms like the Milky Way did not appear until about 10 billion years ago. We think that galaxies apparently formed from the bottom up; that is, more than 10 billion years ago, small, irregularly shaped sub-galaxies appear to have collided and merged, leading to the formation of the large spiral and barred spiral galaxies that we see today. Although the Milky Way continues to form new stars today, the star formation rates in these subgalaxies were much higher. Observations suggest that the peak of star formation occurred about 8 billion years ago.

Man tror alltså att det tar mycket lång tid för spiralgalaxer att bildas genom succesiv infångning av små galaxer och gas.

För mer om galaxutveckling se fråga 16026 . I fråga 19628 diskuteras hur armarna i spiralgalaxer uppstår.

________________________________________________________________

Hubble Ultra Deep Field är ett projekt där man med hjälp av långa exponerimgar och rymdteleskopet Hubble lyckats ta bilder på galaxer från den så kallade mörka tidsåldern. Denna tidsålder inträffade för cirka 13 miljarder år sedan, mellan 400 och 800 miljoner år efter Big Bang. Detta var den djupaste bilden av universum som någonsin tagits av människan i det synliga ljusspektrat.

Bilden togs i en del av himlen där det inte är så tätt med stjärnor. Detta val gjordes för att man skulle kunna se de mest avlägsna och ljussvaga stjärnorna, utan att störas av ljus från de mer närliggande. Exponeringstiderna var miljoner sekunder långa och avslöjade detaljer som kan ge insikt i vilka typer av objekt som var de första att lysa upp det tidiga universum. Bilden innehåller nära 10 000 galaxer i området kring stjärnbilden Ugnen. Det avbildade fältet omfattar 200 bågsekunder per sida med en total yta på 11 (bågminuter)2. (Hubble_Ultra_Deep_Field )

Länk 2 ger en zoombar version av bilden.



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

1 https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l9_p7.html
2 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2004/07/image/a/format/zoom/

*

Universum-Solen-Planeterna [19628]

Fråga:
Varför är Vintergatan spiralformad?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Varför är Vintergatan spiralformad?
/Philip A, Vibyskolan, Sollentuna

Svar:
De flesta galaxer har spiralstruktur. Exakt hur spiralstrukturen uppkommer vet man inte. Man har emellertid gjort stora numeriska simuleringar med kraftfulla datorer, se länk 1, och fått fram spiralstruktur med helt rimliga antaganden. Bilden nedan är från länk 1. Såvitt jag kan se har man inte tagit hänsyn till mörk materia. Detta måste ses som en svaghet eftersom den mörka materian är helt dominerande i galaxer. Se fråga 12396 .

Spiralarmarna är som tryckvågor, de uppstår genom att tätheten av stjärnor och gas är högre än i omgivande områden. Med högre gastryck ökar sannolikheten för att nya stjärnor skall bildas. Spiralarmarna rör sig alltså oberoende av stjärnornas rotation kring galaxcentrum. Det är som ett hinder på motorvägen: tätheten av bilar ökar nära hindret.

Se även Spiral_galaxy#Origin_of_the_spiral_structure och simuleringen av kolliderande galaxer i länk 2.



/Peter E

Nyckelord: galax [23]; Vintergatan [6];

1 http://www.cfa.harvard.edu/news/2013-10
2 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2002/11/video/a/

*

Universum-Solen-Planeterna [19626]

Fråga:
Stjärnor i andra galaxer: Kan vi se stjärnor i andra galaxer? Varför? Kan vi se stjärnor som ligger mellan galaxerna? Varför? Är det någon skillnad på stjärnor i andra galaxer och de i Vintergatan?

Jag hittar inte svaret någonstans och jag vill verkligen veta. Av allt jag har läst verkar det som att det är självklart, men det tycker inte jag.

Väldigt tacksam för svar!
/Sofia K, Vibyskolan, Sollentuna

Svar:
Ja, med tillräckligt stora teleskop kan man se enstaka stjärnor i andra galaxer. Det rör sig då om de starkaste stjärnorna. Man kan inte se stjärnor av solens ljusstyrka.

Stjärnornas egenskaper är i stort sett desamma i andra galaxer. Olika galaxer kan emellertid vara olika gamla (från 0 till 14.5 miljarder år). Stjärnor i unga galaxer innehåller lite mer av grundämnena som är tyngre än helium, vilket astronomerna kallar "metaller".

Ja, det finns några stjärnor även mellan galaxerna, se fråga 13703 .
/Peter E

Nyckelord: galax [23];

1 http://scienceblogs.com/startswithabang/2009/09/17/our-nearest-galactic-neighbor/

*

Universum-Solen-Planeterna [19607]

Fråga:
Varför har galaxer olika former?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Varför har galaxer olika former? Varför tar många ofta Vintergatan som en stjärna? Kan man åka till andra galaxer? isåfall hur?
/Linda H, Vibyskolan, Sollentuna

Svar:
En galax är en stor samling av materia i universum, i form av stjärnor, gas, rymdstoft och förmodad mörk materia sammanhållen genom gravitation. De större galaxerna har cirka 1011 solmassor stjärnor, mellan en och tio miljarder solmassor interstellär gas och 1012 solmassor mörk materia. Många galaxer, kanske de flesta, inkluderar även supermassiva kompakta objekt, sannolikt svarta hål, i centrum. (Galax )

De många olika formerna hos galaxer är säkert till en stor del fråga om utveckling, men man har ännu ingen accepterad modell. Att elliptiska galaxer är gamla är emellertid ganska klart, liksom att kollisioner mellan galaxer är en viktig process. Antalet stjärnor i en galax varierar mycket, men det är typiskt 100-400 miljarder.

Vintergatan är en ganska typisk s.k. stavspiralgalax, se nedanstående bild av en liknande (NGC1300).

Se fråga 16026 för beskrivning av vad man vet om galaxers bildande och utveckling. Fråga 6434 innehåller en simulering av galaxbildning.

Förhoppningsvis kommer man att lära sig mer om Vintergatans struktur och utveckling genom rymdsonden Gaia, se länk 1.

Nej, det är inte realistiskt att färdas till andra galaxer. Det skulle ta miljontals år även om man kunde färdas med ljushastigheten, och det kan man inte.

Mer om galaxer: galax och galaxy



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

1 http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Science_objectives

*

Universum-Solen-Planeterna [19471]

Fråga:
Hej,

Det sägs att det finns ca 200 miljarder upptäckta galaxer. Hur har man upptäckt alla dessa? Jag vet att Hubbleteleskopet underlättat, men jag tänker mer på tiden. En vän sa det väldigt bra. Om vi säger att man upptäckt 1 ny galax i sekunden, då har det tagit oss 6000 år att upptäcka 200 miljarder galaxer.

Hur har man gjort för att upptäcka alla?
/Nyfiken k, Ankskolan, Ankeborg

Svar:
Normalt svarar vi inte på anonyma frågor, men denna är rätt intressant.

200 miljarder galaxer är en uppskattning, inte ordentligt studerade galaxer. Man räknar helt enkelt utvalda begränsade områden och korrigerar för de (många) man inte räknat. Detta är rimligt eftersom universum på tillräckligt stor skala är homogent (lika många galaxer per volymsenhet överallt).

Ett sätt att studera många galaxer är att ta hjälp av allmänheten via internet. Länk 1 är till ett sedan 2007 etablerat projekt att klassificera många galaxer.
/Peter E

Nyckelord: galax [23];

1 http://www.galaxyzoo.org/#/story

*

Universum-Solen-Planeterna [17233]

Fråga:
Hej! Vad är det som gör att det finns röda stjärnor i centrum av armarna och i halon på spiralgalaxerna? Jag har även funnit denna fakta: Större elliptiska galaxer har ofta ett system av klotformiga stjärnhopar som tyder på en gammal stjärnpopulation. Hur kommer det sig?
/Alicia E, Högbergsskolan, Tierp

Svar:
Alicia! Med röda stjärnor menar du antagligen gamla stjärnor, dvs population II. Unga stjärnor (som innehåller mycket "metaller" [dvs ämnen tynge är helium]) hör till population I.

Gamla stjärnor är typiskt jämt utspridda i galaxerna i mer eller mindre tillplattade ellipsoider, se nedanstående figur från Wikimedia Commons (Metallicity ). De utgör även majoriteten av stjärnorna i klotformiga stjärnhopar (Globular_cluster ).

Fördelningen avviker radikalt från fördelningen av population I stjärnor som typist finns i den platta skivan i spiralarmar som innehåller den gas de bildats av. Population II stjärnor har en jämn, symmetrisk fördelning som uppkommer genom att stjärnorna växelverkar med varandra och får en fördelning grundad på statistikens lagar.

Hur de klotformiga stjärnhoparna (som finns både i elliptiska och spiralgalaxer) uppkommit är inte helt känt, men det är antagligen en process som har att göra med själva galaxbildningen.

Troligen är frågan besläktad med den (åtminstone skenbara?) avsaknaden av ett större antal dvärggalaxer som satelliter kring större galaxer, vilka "borde" funnits i mycket större antal om teorierna om galaxbildning initierad av gravitationella kondensationer av kall mörk materia är korrekta.

Rimligen måste klotformiga hopar ha bildats ur lokala koncentrationer av gas mm som hamnat något utanför huvudgalaxen. Dock har man (ganska nyligen) kommit på att det i vissa klotformiga stjärnhopar förekommit massiv stjärnbildning vid klart skilda tillfällen. Om detta beror på att dagens hopar utvecklats genom sammanslagning av olika mindre hopar (med skild historia) eller om det verkligen förekommer olika stjärnbildningsepisoder i samma hop är en öppen fråga.

Tack Dainis D från Lund Observatory för värdefull input till svaret!



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

*

Universum-Solen-Planeterna [17197]

Fråga:
Hur har man upptäckt olika galaxer? Och hur kan man veta hur vår galax ser ut?
/Linus J, kalmarsundsskolan, kalmar

Svar:
Linus! Galaxer som sådana är lätta att upptäcka. Redan på 1700-talet såg William Herschel galaxer med sitt stora teleskop som suddiga ljusfläckar. Bilden nedan (från Hubble-teleskopet) visar massor med avlägsna galaxer - nästan alla ljusfläckar är galaxer, bara pricken med strålar är en närbelägen stjärna.

Från början kallade man ljusfläckarna nebulosor och trodde att de var en del av vårt stjärnsystem vintergatan. Under första hälften av 1900-talet kom man fram till att vissa av de objekt man kallat nebulosor var stjärnsystem som vintergatan. Wikipedia har en bra sammanfattning av historien (Galax#Idé-_och_lärdomshistoria ):

Mot slutet av 1700-talet sammanställde Charles Messier en katalog över de 110 ljusaste nebulosorna, och senare gjorde William Herschel en liknande katalog som innehöll 5 000 nebulosor. År 1845 konstruerade Lord Rosse ett teleskop som kunde åtskilja elliptiska och spiralliknande nebulosor ... Men nebulosor blev dock inte allmänt accepterade som avlägsna självständiga galaxer förrän Edwin Hubble i början av 1920-talet använde sig av ett bättre teleskop. Han lyckades urskilja enskilda stjärnor i de yttre armarna av vissa spiralformade nebulosor, och identifierade bland dem några cepheidvariabler, vilket gjorde det möjligt att uppskatta avståndet till nebulosan. Han fann därvid att de låg alltför långt borta för att kunna vara en del av Vintergatan.

Bilden i fråga 14982 visar så gott det är möjligt (vi befinner oss ju inne i vintergatan) hur vintergatan ser ut. Om det är riktigt mörkt kan du se en galax, M31, med blotta ögat, se fråga 561 .

Se vidare galax .



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

*

Universum-Solen-Planeterna [16026]

Fråga:
Varför samlas stjärnor i galaxer?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Jag har aldrig skrivit hit men jag hoppas att jag får svar ändå. Varför samlas solsystem i galaxer? Är det möjligt att en planet rubbas ur sin bana och åker utanför galaxen? Vad skulle hända då?
/Fanny A, Vittra vid kronhusparken, Göteborg

Svar:
Hej Fanny! Vi svarar på alla bra frågor! Och detta är en mycket bra fråga!

För att vi skall ha ett solsystem så behöver vi en sol, dvs en stjärna. Planetsystem bildas samtidigt som stjärnor bildas, så man tror inte att planeter bildas utan en stjärna. Frågan kan då formuleras som: varför samlas stjärnor i galaxer?

Detta är en svår men mycket grundläggande fråga som man ännu inte har något fullständigt svar på. Efter universums skapelse (big bang) bestod universum av gas (väte och helium) och strålning. Av skäl som är ganska svårt att förstå var fördelningen av gas inte helt jämn - det fanns liksom klumpar av lite mer gas på vissa ställen. Dessa klumpar drog sig samman på grund av tyngdkraften och bildade galaxer. I galaxerna drog sig mindre gasklumpar samman och bildade stjärnor och planetsystem.

Hur galaxer skapas och utvecklas är mycket mindre känt än hur individuella stjärnor utvecklas. Lite kan man dock säga:

* Galaxer förekommer mest i hopar som bildar trådformiga strukturer på mycket stor skala, se fråga 13703 .

* Galaxer innehåller ofta både gamla och unga stjärnor. Gamla typiskt i centrum och i klotformiga stjärnhopar. Unga stjärnor typiskt i spiralarmarna (i områden där det finns gas).

* Galaxer ligger tätt ihop jämfört med deras storlek, så utvecklingen påverkas av frekventa kollisioner och sammanslagningar (mergers).

* Det finns antagligen en massa små galaxer som hela tiden faller in i större och påverkar deras utseende.

* Det är ganska klart att sluttillståndet är jättestora elliptiska galaxer utan gas och stoft.

Se Galaxy_evolution för mer om galaxutveckling.

Ungefär 9 miljarder år efter big bang bildas en liten oanseelig stjärna och ett planetsystem i utkanten av en galax vi kallar Vintergatan - solen och jorden har bildats.

Bilden nedan (från Wikimedia Commons) visar olika typer av galaxer. Det är antagligen så att galaxer börjar sitt liv som spiralgalaxer (till höger) som med tiden och efter kollisioner blir elliptiska galaxer (till vänster).

Se fråga 13703 för frågan om planetsystem utanför galaxen.

För lite mer avancerat i ämnet se galax , stjärnors utveckling , big bang , exoplaneter och Galaxy_formation_and_evolution .



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

*

Universum-Solen-Planeterna [15411]

Fråga:
Varför roterar galaxer med en konstant vinkelhastighet?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Galaxer verkar ha en rätt så konstant form, d v s rotera med en konstant vinkelhastighet. Det verkar inte gälla för planeterna kring solen; Keplers lagar gäller således för ett solsystem men inte för ett galaxsystem. Hur förklaras det?
/Thomas Å, Arlandagymnasiet, Märsta

Svar:
Mja, de roterar inte med konstant vinkelhastighet utan med i stort sett konstant hastighet, se nedanstående figur. Figuren visar Vintergatans rotation, men andra spiralgalaxer uppvisar liknande rotation.

Rotationshastigheten beror på fördelningen av massa i galaxen. Om densiteten är konstant i hela galaxen ut till en radie R kan man visa att rotationshastigheten på avståndet r ges av

v = sqrt(GM/R3)*r      (1)

vilket innebär att vinkelhastigheten v/r är konstant. G är gravitationskonstanten och M är galaxens totala massa.

Om däremot den mesta massan är samlad i galaxens centrum (i vad som på engelska heter 'central bulge' eller i ett svart hål i centrum), så skulle hastigheten variera som

v = sqrt(GM/r)      (2)

(Båda ovanstående uttryck kan härledas genom att sätta gravitationskraften i Newtons gravitationslag GMm/r2 lika med centripetalkraften mv2/r.)

Det observerade beroendet är alltså varken (1) (v ökar proportionellt med r) eller (2) (v minskar som 1/sqrt(r)) utan något mellanting där v är nästan konstant. Om massfördelningen vore densamma som fördelningen av ljusstyrkan så skulle fördelningen fortfarande mest likna (2). Detta betyder att det finns någon massa som inte sänder ut ljus. Detta är vad som kallas "mörk materia" och är det de flesta astronomer ser som den mest sannolika förklaringen, speciellt som det även finns andra indikationer på mörk materia.

Se vidare mörk materia , Galaxy_rotation_curve , Dark_matter och nedanstående länk.



/Peter E

Nyckelord: Newtons gravitationslag [10]; mörk materia [16]; galax [23];

1 http://www.astronomy.ohio-state.edu/~ryden/ast162_7/notes30.html

*

Universum-Solen-Planeterna [15276]

Fråga:
Jag hörde att vintergatans centrum befinner sig i riktning genom skyttens stjärnbild. Jag har svårt att förstå stjänkartor. På vilken breddgrad, hur långt söderut, måste jag vara för att se skytten året om? Och vilka månader kan jag se skytten ifrån göteborg?
/alf b, ascheberg, gbg

Svar:
Skytten ligger i djurkretsen (zodiakien), dvs den serie på 12 stjärnbilder som solen genomlöper på ett år, se länk 1. Solen befinner sig i Skytten i november-december, så då kan man inte se Skytten eftersom det är dagsljus när den är uppe. Sex månader från nov-dec, dvs på sommaren, kan man se Skytten mycket lågt i söder, se bilden nedan som är beräknad med Sky View Café och visar stjärnorna mot söder, vid Lunds horisont 2007-06-30 kl 24. Skytten är Sagittarius på kartan (till vänster om månen).

Problemet är dels att ljuset absorberas av atmosfären eftersom stjärnbilden står lågt på himlen, och dels är det inte riktigt mörkt på sommarnätterna. Man kan alltså nätt och jämt se Skytten från Göteborg, men den syns mycket bättre från t.ex. medelhavsområdet.

Det är korrekt att vintergatans centrum ligger i Skyttens stjärnbild, men Skytten är ändå inte en särskilt imponerande stjärnbild. Till en del beror detta att det finns en massa absorberande moln mellan jorden och vintergatans centrum.

På södra halvklotet, t.ex. Sydafrika eller Australien syns Skytten mycket bättre eftersom juni är vinter. Om man tar sig ut långt ifrån städer har man en mycket fin vy dels av vintergatans centrum och dels av satellit-galaxerna Stora och Lilla Magellanska molnen, se länk 2.



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

1 http://sv.wikipedia.org/wiki/Zodiaken
2 http://sv.wikipedia.org/wiki/Magellanska_molnen

*

Universum-Solen-Planeterna [14982]

Fråga:
Jag har sett bilder på vintergatan som verkar tagna från utanför vintergatan. Hur är det möjligt?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
hej! på många hemsidor om galaxer påstås det att man tror att det finns någonting som ligger runt vintergatan, något man kallar halo. är det bara teorier eller är det så? jag undrar också om ni vet någon bra hemsida där man kan hitta information om galaxer och universum i övrigt, samt kanske några bilder.

jag har hört att det inte ska finnas bilder på vintergatan, med sedan hittat bilder som sägs förställa just vintergatan? tacksam för en liten förklaring.
/Jessica e, Göteborg

Svar:
Vintergatan är en stavspiralgalax som har en diameter på cirka 100 000 ljusår och är ungefär 12 000 ljusår tjock. Man räknar med att det finns 200-400 miljarder stjärnor i Vintergatan. En av stjärnorna är solen, som befinner sig närmare periferin, ungefär 28 000 ljusår från centrum. (Vintergatan )

Ja, vintergatan och andra galaxer har halos. Dessa består delvis av gamla stjärnor och delvis av gas/stoft. Ganska säkert finns där också s.k. mörk materia, vilket är materia som ger sig tillkänna med gravitationskraften men inte syns, se fråga 15411. Man vet inte vad mörk materia består av. Astronomy notes , Observationell Astrofysik , The Electronic Sky och The Remote Sensing Tutorial är bra föreläsningar/resurser. Spitzer Space Telescope har många fina bilder av galaxer och nebulosor, se t.ex. den fantastiska bilden på Orion-nebulosan under länk 1. Hubble Space Telescope, bilder är också en guldgruva.

Eftersom vi befinner oss inne i vintergatan (visserligen i utkanten, men ändå) kan vi inte fotografera den utifrån. Bilden nedan (från länk 2) är tagen med satelliten COBE i infrarött ljus och är nog det närmaste man kan komma. Ungefär så ser nog vintergatan ut sett från en avlägsen galax.



/Peter E

Se även fråga 15411

Nyckelord: galax [23]; Vintergatan [6];

1 http://sscws1.ipac.caltech.edu/Imagegallery/image.php?image_name=ssc2006-21a
2 http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101mw.html

*

Universum-Solen-Planeterna [14080]

Fråga:
Hej! Är det sant att om man kollar ut på Universum så ser det likadant ut i vilket riktning man än kollar? I så fall, hur kan man då upptäcka nya galaxer? Jag läste nyligen att ny galax har upptäckts. Den heter "Sombrero galaxy" och har cirka 2,400 stjärnor med hälften så liten massa som vår sol. P.S Isaac Newton hade skrivit många olika teorier om gravitationen men har han skrivit om hur den fungerar? Var kan man hitta informationen i såfall?
/Kir E, Tibble, Täby Centrum

Svar:
Ja, i medeltal ser universum likadant ut i alla riktningar. Det hindrar inte att det finns olika galaxer i olika riktningar.

2400 stjärnor skulle man knappast kalla en galax. Den enda Sombrero-galaxen jag känner till är M104, se bilden nedan (från länk 1). M104 är en jättegalax med c:a 2000 klotformiga stjärnhopar som innehåller hundratusentals stjärnor vardera.

Newtons graviationslag beskriver hur materia attraherar annan materia. Einstein beskrev i sin allmänna relativitetsteori gravitationen på ett annat sätt än Newton, men slutresultatet är nästan detsamma för de två beskrivningarna, se fråga 12834 .



/Peter E

Se även fråga 12834

Nyckelord: galax [23];

1 http://www.spitzer.caltech.edu/images/1419-ssc2005-11a-Spitzer-Spies-Spectacular-Sombrero

*

Universum-Solen-Planeterna [13918]

Fråga:
Hej. jag skrev tidigare till dig om kvasarer. Och nu har jag ytterligare en fråga angående dom. Jag har hört en teori som säger att alla galaxer från början har varit kvasarer. Men om det svarta hålet i kvasaren slukar stjärnorna hur kan då en galax med massor av stjärnor och större avstånd mellan dom uppstå? Borde inte galaxen krympa istället för att utvidgas till en "normal" galax? /tack på förhand från eleverna på ugglum igen
/kalle a, ugglum, göteborg

Svar:
Man vet inte i vilket stadium av galaxutvecklingen som kvasarer uppstår. De kan tänkas vara en naturlig del i den tidiga utvecklingen av galaxer. De kan också tänkas uppstå när två galaxer kommer nära varandra. Gravitationskrafterna kan då störa gasmassor så att dessa kommer nära ett centralt svart hål. Hur detta uppkommit är emellertid inte alls klart. Länkarna nedan ger mer information på engelska. Bilden på några kvasarer är från länk 2.



/Peter E

Nyckelord: kvasar [3]; galax [23];

1 http://www.phys.vt.edu/~jhs/faq/quasars.html#q1
2 http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1996/35/

*

Universum-Solen-Planeterna [13916]

Fråga:
Vad är en kvasar?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Vi har sett en film där dom påstår att massiva svarta hål matar kvasarer. Och i en bok har vi läst att en kvasar är ett komprimerat galaxcentrum med massor av stjärnor. Så nu undrar vi om du kan förklara så enkelt som möjligt hur allt detta hänger ihop. För hur ska svarta hålen kunna mata den komprimerade galaxkärnan? Svarta hål ska ju snarare sluka allt i sin omgivning. tack på förhand /elever på ugglumskola
/kalle a, ugglum, göteborg

Svar:
Hej Ugglum! Ni har helt rätt i er invändning!

En kvasar är en extremt ljusstark och avlägsen aktiv galaxkärna. Den överglänser sin värdgalax så mycket, att denna inte tidigare har kunnat observeras. Först med hjälp av CCD-teknik och senare adaptiv optik har många värdgalaxer kunnat påvisas.

Den relativt accepterade teorin är att kvasarer drivs av ett svart hål. De flesta galaxer tycks ha ett svart hål i centrum (se fråga 6228 ). Normalt märks det knappast om rymden omkring hålet är tom.

Om det däremot finns en massa gas och stjärnor, så kommer materialet att dras ner i det svarta hålet. Medan materien accelererar ner i hålet kommer den att kollidera och förvandla rörelseenergi till värme och därmed strålning.

Teoretiskt kan maximalt 50% av totala viloenergin mc2 förvandlas till energi på detta sättet. I fusion av väte till helium förvandlas mindre än 1% av vilomassan till energi. Det är därför svarta hål är en så bra förklaring till de enorma energimängder som strålas ut från kvasarer.

Nedanstående bild från länk 1 visar en kvasar och dess tillhörande galax:

"This image shows quasar PG 0052+251, which is 1.4 thousand million light-years from Earth, at the core of a normal spiral galaxy. Astronomers are surprised to find host galaxies, such as this one, that appear undisturbed by the strong quasar radiation. Quasars reside in a variety of galaxies, from normal to highly disturbed. When seen through ground-based telescopes, these compact, enigmatic light sources resemble stars, yet they are thousand of millions of light-years away and several hundred thousand million times brighter than normal stars. Astronomers believe that a quasar turns on when a massive black hole at the nucleus of a galaxy feeds on gas and stars. As the matter falls into the black hole, intense radiation is emitted. Eventually, the black hole will stop emitting radiation once it consumes all nearby matter. Then it needs debris from a collision of galaxies or another process to provide more fuel.

Credit: John Bahcall (Institute for Advanced Study, Princeton) Mike Disney (University of Wales) and NASA/ESA"



/Peter E

Nyckelord: kvasar [3]; svart hål [35]; galax [23];

1 http://fragelada.fysik.org/index.asp?keyword=svart+h%E5l
2 https://www.spacetelescope.org/images/opo9635a1/

*

Universum-Solen-Planeterna [13703]

Fråga:
Jag arbetar som lärare i NO i årskurs 9 och vi arbetar just nu med astronomi. Jag fick en fråga av en elev som jag inte kunde svara på. Kanske ni kan hjälpa mig. Eleven undrade om det finns stjärnor mellan galaxerna. Med vänlig hälsning Ann-Kristin
/Ann-Kristin T, Forsdala skola, Lycksele

Svar:
Ann-Kristin! Ja, det finns några stjärnor även mellan galaxerna, men inte så många. Om två stjärnor i en galax kommer mycket nära varandra (vilket är sällsynt för avståndet mellan stjärnor även i en galax är mycket stort) kan den ena eller båda kastas ut ur galaxen. Man har observerat sådana intergalaktiska stjärnor, se Hubble Finds Intergalactic Stars under länk 1. En annan möjlighet är att intergalaktiska stjärnor bildas när två galaxer kommer nära varandra, se länk 2.

Bilden nedan (från Wikimedia Commons, Galaxy_filament ) visar den storskaliga fördelningen av materia framtagen med en datorsimulering:

The present day dark matter distribution in a slice cut through a simulation of a flat universe with cosmological constant. The slice has a side length of 520 million light years, and a thickness of 100 million light years. It contains the so-called "supergalactic plane". The major nearby clusters, like Coma, Virgo, Perseus, are labelled.

Universum har alltså en trådstruktur med stora tomma områden ("voids") mellan galaxhopar.



/Peter E

Nyckelord: galax [23];

1 http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1997/02/
2 http://www.mpa-garching.mpg.de/mpa/research/current_research/hl2004-11/hl2004-11-en.html

*

Ljud-Ljus-Vågor [12672]

Fråga:
Elever undrar varför ljus från punktformiga ljuskällor såsom stjärnor, ser ut att vara just stjärnformade?
/Mattias T, Svaleboskolan, Veberöd

Svar:
Man ser det på bilder av starka stjärnor tagna med spegelteleskop. Det beror på att man använder sig av en andra spegel i strålgången, och denna spegel måste hållas fast. Det gör man ofta med fyra stänger. Det är diffraktion i dessa som orsakar stjärnformade bilder på punktkällor, se länken nedan.

Bilden nedan från Rymdteleskopet (NASA) visar galaxer på mycket stort avstånd från jorden. Nästan alla ljusfläckar du kan se är galaxer. Eftersom galaxer inte är punktformiga utan lite "suddiga", orsakar de inte några strålar. Den enda starka stjärnan (som är i stort sett punktformig) har emellertid strålar.



/Peter E

Nyckelord: teleskop [10]; galax [23];

1 http://www.astronomynotes.com/telescop/s3.htm#A1.2.2

*

Universum-Solen-Planeterna [6434]

Fråga:
Hej! Jag undrar hur det kommer sig att våran galax vintergatan idag är formad som en diskus,med en kompakt klump i centrum ? I begynnelsens tid lär ju vår galax ha varit en stor het stoftboll. Kan man beskriva denna ändring utifrån gravitations och rörelsemängds momentets bevarande?, i så fall hur. /jan
/jan b, thomas-gymnasiet, strängnäs

Svar:
Rörelsemängdsmomentets bevarande spelar stor roll vid galaxbildning, se Galaxy_formation_and_evolution . Tänk dig en sfärisk roterande gasmassa, som krymper under inverkan av gravitationen. Den kan fritt krympa paralellt med rotationsaxeln, men vinkelrät mot axeln hindrar rörelsemängdsmomentets bevarade gasen att röra sig inåt. Resultatet blev en roterande skiva. Ur gasen bildades sedan stjärnor genom likartade processer. Också vårt solsystem är ju tillplattat.

På senare år har man kommit underfund med att ungefär 85% av galaxens massa inte består av vanlig materia. Vi vet faktiskt inte vad det är, den kallas mörk materia. Dessa partiklar verkar bilda ett sfäriskt moln, många gånger större än galaxen. Av allt att döma har dessa partiklar mycket liten kontakt med vanlig materia eller med varandra. Därför blev inte detta mystiska moln utplattat. Det enda sätt (hittills) det kunnat påvisas är genom gravitationen.

Här är en simulering av Big Bang och galaxbildning, se länk 1 och 2:


/KS/lpe

Nyckelord: galax [23]; big bang [32];

1 http://www.popast.nu/2014/05/se-hur-universums-galaxer-bildades-spektakulart-detaljerad-jattesimulering-overraskar.html
2 https://www.youtube.com/watch?v=SY0bKE10ZDM#t=11

*

Universum-Solen-Planeterna [3765]

Fråga:
Hur många galaxer finns det?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Finns det fler galaxer än vintergatan och i så fall vad heter de?
/henric c, Gemla skola, Gemla

Svar:
Det finns massor av galaxer, en vanlig uppskattning är lika många som det finns stjärnor i vintergatan, dvs 100 miljarder stycken. Med rymdteleskopet Hubble skulle man kunna fotografera kanske 10000 miljoner galaxer. Bara en mycket liten bråkdel av dessa kan sägas ha namn. Den mest välbekanta är Andromeda-galaxen, som fått sitt namn efter stjärnbilden. Det är vår närmsta stora granne, ja den är större än vintergatan. Den är faktiskt synlig för blotta ögat, om det är mörkt.

Hubbleteleskopet (HST) har tagit en bild av mycket avlägsna galaxer på ett område, som är ungefär en hundradel av månens yta, se bilden från HST. Där syns kanske 1000 galaxer, men bara en stjärna. Var är stjärnan?



/KS/lpe

Nyckelord: galax [23];

*

Universum-Solen-Planeterna [561]

Fråga:
Är det sant att Andromedagalaxen och Vintergatan närmar sig varandra ?

Är det ett tecken på pulserande universum ?
/Emil och Oscar  , Dalängskolan, Lidköping

Svar:
Ja, det är så att dessa båda galaxer just nu närmar sig varandra. De går runt i banor kring sin gemensamma tyngdpunkt i den galaxhop vi tillhör som kallas den lokala gruppen. De kommer inte att kollidera med varandra.

Detta är inte ett tecken på vare sig den ena eller andra teorin eftersom det är en lokal företeelse som inte har något samband med universums storskaliga utveckling.

Observation: Andromedagalaxen som är en av våra närmsta galaxer ligger på ett avstånd av drygt 2 miljoner ljusår. Det är det mest avlägsna objekt som kan ses utan kikare. Ta med Dig en kikare och en stjärnkarta och leta reda på denna galax! Andromeda syns bra på vinterkvällar, men det måste vara riktigt mörkt, klart och månfritt om du skall kunna se galaxen. I nedanstående karta från Wikimedia Commons (Andromeda_(stjärnbild) ) är Andromedagalaxen markerad med Messiers beteckning M31.



/Gunnar O/lpe

Nyckelord: galax [23];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7168 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-07-06 14:08:20.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.