Den avlägsna spiralgalaxen NGC 4603 sett av rymdteleskopet Hubble. Se fler galaxbilder. NASA/Getty Images De största strukturerna i universum binder miljarder eller till och med biljoner stjärnor i sina massiva gravitationsok. Kosmiskt damm och stora gasmoln fyller galaxer, för, tillsammans med planeterna och annan materia som kan kretsa kring stjärnor.
Galaxerna började för nästan 14 miljarder år sedan, med en ofattbart varm, tät och liten punkt. Enligt big bang -teorin, denna singularitet var universum i sin helhet. Sedan exploderade det, kylning och expansion i processen. Föreställ dig ett uppbultat papper som utvecklas till en gigantisk karta, och du har en väldigt grov modell av vad som hände.
Efter big bang, uruniversumet bestod endast av strålning och subatomära partiklar. Hur utvecklades det till mer än 100 miljarder galaxer? Forskare har två typer av teorier, båda hänger på gravitationseffekterna av kollapsande gas i den tidiga galaxen.
Först, det finns bottom-up teorier , där gasen kollapsade och komprimerades till klumpar på storleken på en miljon solar (det börjar smått för något på universums storlek). Dessa klumpar gick sedan samman för att bygga galaxer. Teorier uppifrån och ner , å andra sidan, börja stort. Denna tankeskola hävdar att de resulterande klumparna var var lika stora som flera galaxer, som i sin tur gick sönder i enskilda galaxer. Dessa senare teorier skulle förklara varför galaxer förekommer i kluster.
Hur som helst-nerifrån och upp eller nerifrån-kollapsade de resulterande klumparna till protogalaxier bestående av mörk materia och vätgas. Vätet föll sedan mot mitten av protogalaxen medan den mörka materien förblev som en yttre gloria som omger den.
Astronomer känner igen två huvudtyper av galaxer:elliptisk och spiralformad. Dessa skillnader i form, enligt en teori, beror på stjärnbildning. Stjärnor utvecklas inuti en protogalax när gasmoln blandas och kolliderar. Om stjärnorna i en protogalax bildas på en gång, då behåller den mogna galaxen i huvudsak protogalaxens sfäriska form och blir en elliptisk galax .
Spiralgalaxer uppstår när stjärnorna inuti protogalaxen uppstår med olika intervall. Gasen mellan utvecklingsstjärnor fortsätter att kollapsa och de resulterande gravitationella skillnaderna hanterar protogalaxens stjärnor, damm och gas. Denna rörelse tvingar allt till en roterande skiva, och ytterligare skillnader i gravitation resulterar i spiralarmarna.
Ytterligare förändringar kan inträffa när galaxer driver för nära varandra eller kolliderar. Astronomer tror att sammanslagningen av två galaxer alltid resulterar i en elliptisk galax. Som sådan, Vintergatan har förmodligen aldrig gått samman med en annan galax, medan de massiva elliptiska galaxerna som finns i mitten av galaxkluster troligen är resultatet av flera kosmiska mash-ups.
Utforska länkarna på nästa sida för att läsa mer om ursprunget till ännu mer kosmiska underverk.
