Gwiazdy i planety, galaktyki i gromady galaktyk – hierarchia

Obrazek wyróżniający: Układ Słoneczny

Wpis Gwiazdy i planety, galaktyki i gromady galaktyk przedstawia hierarchię obiektów i układów astronomicznych.

1. Hierarchia obiektów i układów astronomicznych

rozpoczyna się od gwiazd i układów planetarnych.

Gwiazdy

Są to obiekty, które dzięki wielkim skupieniom masy i wysokim temperaturom wytwarzają ogromne ilości energii termojądrowej, powstającej w procesie przemiany wodoru w hel. Są to zatem obiekty samoświecące.

Żywot gwiazd rozciąga się od kilku mln do kilkudziesięciu mld lat. Długość życia gwiazdy zależy od jej wielkości: im masa gwiazdy jest większa, tym jej żywot jest krótszy. Wynika to z faktu, że im gwiazda jest większa, tym wyższa jest jej temperatura. To sprawia, że proces przekształcania się wodoru w hel przebiega szybciej. Gwiazdy wielkości Słońca trwają około 10 mld lat.

Nasze Słońce powstało około 5 mld lat temu, zatem jego zamiana w białego karła nastąpi po 5 kolejnych mld lat.

 

Planety świecą (słabo) światłem odbitym.

 

Dotąd odkryto ponad 250 układów planetarnych oraz około 300 planet w tych układach, a liczby te nieustannie rosną.

Przypuszcza się, że układy planetarne nie są czymś wyjątkowym we Wszechświecie. Być może nawet większość gwiazd posiada krążące wokół nich planety.

Duży udział w odkrywaniu planet poza układem słonecznym mają polscy astronomowie, którzy odkryli wiele planet. Także pierwsze planety pozasłoneczne odkrył polski astronom Aleksander Wolszczan, który analizując dane dotyczące ruchu pewnego pulsaru, obliczył, że krążą wokół niego trzy planety, odkryte następnie w miejscach przez niego wskazanych.

Prócz gwiazd i planet istnieje na najniższym poziomie astronomicznym wiele innych obiektów, takich jak księżyce, planetoidy, komety czy brązowe karły.

Brązowe karły pod względem wielkości znajdują się między gwiazdami i planetami, świecą wprawdzie własnym światłem, lecz słabszym, wytwarzanym w procesie przemiany deuteru (ciężkiego wodoru) w hel.

Prócz gwiazd świecących istnieją gwiazdy wymarłe (które wyczerpały cały swój zapas wodoru, a nawet helu), a także czarne dziury, które powstały z wielkich gwiazd w procesie tzw. kolapsu grawitacyjnego.

Gwiazdy tworzą często gromady gwiazd, stanowiące skupiska liczące miliony gwiazd, które powstały ze wspólnego ogromnego obłoku mniej więcej w tym samym czasie.

2. Następny poziom budowy Wszechświata

tworzą galaktyki złożone z setek miliardów gwiazd oraz minigalaktyki, zawierające dziesiątki i setki milionów gwiazd.

 

Nasza Galaktyka należy do dużych galaktyk, gdyż zawiera około 200–300 mld gwiazd. Jeszcze większa jest sąsiadująca z nią Wielka Mgławica Andromedy, zawierająca ponad pół biliona gwiazd.

Galaktyki mają kształt mniej lub bardziej spłaszczonych dysków, znajdujących się w szybkim ruchu obrotowym.

Masa galaktyk okazała się niewystarczająca do utrzymania krążących gwiazd w spójnej całości, dlatego przypuszcza się, że oprócz materii świecącej istnieje tzw. ciemna materia, która także wytwarza pole grawitacyjne.

Galaktyki są skupione w największe stabilne układy grawitacyjne zwane gromadami galaktyk. Znaczy to, że galaktyki wchodzące w skład danej gromady nie oddalają się od siebie. W tym sensie nie uczestniczą w ekspansji Wszechświata.

Mówiąc o rozszerzaniu się Wszechświata należy pamiętać, że oddalają się od siebie nie poszczególne galaktyki lecz właśnie gromady galaktyk.

Gromady galaktyk są mniej więcej równomiernie rozmieszczone we Wszechświecie, dlatego mówi się, że w dużej skali średnia gęstość materii jest jednakowa.

3. Kolejne poziomy budowy materii tworzą

• Wszechświat astronomiczny,
• Wszechświat horyzontalny
• i wreszcie cały Wszechświat fizyczny [o czym pisałam w: Kosmologia: struktura Wszechświata]

Ilustracje

Messier 56 – źródło: NASA
Słońce – źródło: NASA
Jowisz – źródło: NASA

Zob. też Osobliwe obiekty Wszechświata lub kategorię: Filozofia przyrody i Kosmologia