Geografia unibertsala»Geografia

Galaxiak

Duela gutxi aurkitu da galaxiak zirela Unibertsoaren osagai funtsezkoa, teleskopio optiko handiek eskaintzen zituzten ahalbideak direla medio.

1925-1930 arte uste zen gauza bera zirela Unibertsoa eta gure galaxia, bere ehunka milaka milioi eguzkiekin, bere planeta, kumulu, nebulosa eta materia ilunezko metatzeekin.

Urte horietan, Slipherrek, Hubblek eta beste astronomo batzuek aurkitu zuten «espiraleko nebulosak» galaxiak zirela, gurea bezalakoak gutxi gorabehera.

Gaur egun badakigu badirela milaka milioi galaxia, mulkoetan bilduak (eta mulkoak supermulkoetan); baina oraingoz galaxia da eskala kosmikoan ezagutzen den banako diskretu handiena.

Galaxien azterketa zehatzak argazki irudien bidez egin ziren lehenik, eta gero X izpien eta izpi infragorrien eta ultramoreen bidez.

Horiei esker aztertu ahal izan dira galaxia baten osagaiak (izarrak, hautsa, gas ioitua, gas neutroa), eta erakutsi ahal izan da, orobat, garrantzi handiko esanahi fisikoa zuela Hubblek 1926an egin zuen sailkapen funtsean morfologikoa zenak, eta sailkapen horrek galaxien sortze eta bilakatzearen zernolakoak ere argitzen dituela.

Ikuspuntu horretatik, galaxiak ez dira denboraren harian izaeraz aldatzen, bestela baizik, Unibertsoaren garai jakin batean eratu dira.

Hasierako gasa izar bihurtzeko erritmo lasterragoa ala geldiagoa da galaxia baten existentzia arautzen duen gertakari nagusia.

Horren arabera, egitura morfologiko bereziak eratzen dira, gas hori izar gisa metatzen den ala izarrarteko gas gisa sakabanatua gelditzen den.

Nebulosetatik galaxietara

XVIII. mendean Kantek uste zuen Esne Bidea ez zela sistema bakar bat eta bazirela Galaxia Handia baino harago beste izar munduak, haren kidekoak, berak «Unibertso uharteak» esaten zienak. Mundu horietan, zenbait argizagi bereziki ohargarri iruditzen zitzaizkion, zeren itxura lauso eta hedatua baitzuten, izarrek ez bezala. Argizagi horiei «nebulosa» esan zitzaien. Horietako zenbait ?Andromeda nebulosa, esaterako? antzinatik ezagutzen ziren, baina nebulosen lehen inbentario sistematikoa C.

Messierek egin zuen, 103 nebulosa biltzen zituen katalogo bat argitaratu baitzuen 1784. urtean. Horietako bakoitzak M letraeta dagokion zenbakia ditu ezaugarritzat.

Esaterako, Andromeda nebulosak M31 zuen ezaugarri. Handik hona gehituz joan da arian-arian nebulosen kopurua, eta hala, J. Dreyer-ek, New General Catalogue argitaratu zuen 1888an, 7.800 nebulosa eta mulkoren berri ematen zuena.

Hugginsek 1864. urtean egin zuen nebulosen espektroskopiak bi espektro mota bereizten ditu: gas inarrosia igorri izanaren ondorio gisa interpreta daitezkeen igortze irradak agertzen dituztenak, eta izarren espektroetan ikusten direnen antzeko absortzio irradak gertatzen direnak, hala nola Andromeda nebulosa espiralean; zertzelada horrek garamatza Andromeda nebulosa izar multzo bat dela uste izatera.

Nolanahi ere, arazo nagusia, distantziena alegia, argitu gabe gelditu baitzen, ezin jakinzitekeen nebulosen egiazko izatasuna zein zen. Neurtu ziren itxurazko diametroen arabera, berdin izan zitezkeen nebulosa espiral hurbilak eta berez txikiak, edo bestela Esne Bidetik kanpoko sistema urrun eta neurri handikoak. Hartan, 1924an oso argitasun handiko izar aldakor mota bat, zefeida izenekoa, aztertu zuen Hubblek hainbat nebulosatan; eta, izar hauek distantzia adierazgarritzat erabiliz, Andromeda nebulosa 900.000 argi urtetara dagoela atera zuen ondorio gisa (distantzia 2 milioi argi urtekoa dela kalkulatu da gaur egun).

Hori izanik distantzia, nebulosa hori gure galaxiatik at zegoen argi eta garbi, eta hortaz Unibertsoa Esne Bidetik kanpo ere hedatzen da. Gaur egun hainbat eta hainbat nebulosa ezagutzen dira, Esne Bidea bezalako izar sistema bakartuak direnak eta izugarri urrun daudenak. Gas nebulosekin ez nahasteko, «nebulosa estragalaktiko» esaten zaie izar samalda horiei harrezkero.

Galaxien ezaugarriak

Galaxia bat gas, hauts eta izar multzo nahasia da, 100.000 argi urteko diametrokoa batez beste, ehun mila milioi inguru izar dituena, eta gas kontzentrazioak masa guztiaren %0-tik 30-era hartzen duena.

Behaketa optikoz eta irratiastronomikoz analizatu ahal izan da galaxien edukia: kolore desberdineko izarrak, nebulosa distiratsuak edo izar beroenetatik hurbil dauden hidrogeno ioituzko eskualdeak, izar bero haietatik urrun dauden gas hotzeko eskualdeak eta argi ikusgaia xurgatzen duen hauts askoko alde ilunak. Osagai horien kopurua ez da berdina galaxia guztietan, galaxien tankeraren araberakoa izaten da: morfologikoki eliptikoak, espiralak ala irregularrak baitira galaxiak.

Galaxien sailkapen morfologikoa

Estatu Batuetako Wilson Mendiko teleskopio ahaltsuen bidez egindako ikerketetan oinarriturik, sailkapen bat proposatu zuen Hubblek 1928an, gaur ere onartzen dena eta galaxiak hiru multzo handitan ?eliptikoak, espiralak eta irregularrak? banatzen dituena.

Espiralak dira gehienak (Hubblek aztertuen %80) eta elkarren antzik badute.

Osagai hauek dituzte beti: erraboila bat, beso bihurrituak eta mulko globularrak ugari diren argi koroa bat. Ehundaka mila milioi izarrek osatuak dira, eta 100.000 argi urte inguru dute luze-zabalean.Galaxia batzuetan besoak ez dira erraboil esferikotik ateratzen, zilindro moduko barra handi batetik baizik: espiral barradunak dira. Espiral klasikoak baino argitasun gutxiago dute, masa gutxiago baitute, edo izar dentsitate apalagoa; eta teoria batzuen arabera, masa txikiago horrek galarazi du erraboil homogeneo bat eratzea.

Bada beste mota bat, gutxiago dagoena baina egungo ikerketen arabera interes handikoa dena, galaxia lentikularrena; galaxia horiek, espiralak bezala, badute erraboila eta diskoa, baina egitura espirala dute eskas.

Ustez, ez dute beste galaxietan azkenean besoak osatu dituzten egiturazko irregularitateak sortzeko behar beste gas eta hauts.

Galaxia eliptikoak dira, espiralekin batera, gehien aurkitzen direnak. Ez dute egiturarik, eta izarrak oso erregular daude banatuta galaxiaren barnean. Elipse forma dute ia beti, eta eszentrikotasunaren arabera sailkatzen dira; Hubbleren sailkapena E0tik (galaxia zirkularretatik), E7-ra (eszentrikoenetara) doa. Galaxia eliptikoek masa handia dute eskuarki; are gehiago, galaxia eliptikoak dira Unibertsoko gorputz diskretukomasa handieneko batzuk. Astronomo batzuentzat, galaxia baten bizitzaren azken fasea dira, gas eta hauts hondar guztiak ezabaturik, besoak erraboilarekin nahasten direnekoa alegia. Beste batzuek uste dutenez, aldiz, galaxia eliptikoak, masa gehiagokoak baitira, lehenagoko galaxia bi edo gehiagok bat egitetik eratuak dira.

Galaxia irregularrak dira, definizioz, sailkatzen zailenak. Egitura zehatz jakinik ez dute, ez batira ez espiralak, ez lentikularrak, ez eliptikoak. Hauts kosmiko kopuru ikaragarria edukitzea da horien ezaugarrietako bat; hori dela eta, desitxuratuak ikusten ditu askotan behatzaileak. Gure galaxian gertatzen ez den erritmo batez ari dira sortzen izarrak haien barnean. Horiekin badute zerikusia, beharbada, teknologia espazialari esker Unibertsoaren mugetan aurkitzen ari diren galaxia infragorriek, funtsean gas eta hautsez eratuak diruditenak.

Astronomoek ez dituzte oso kontuan hartu, gaur arte, galaxia nanoak, haien txikitasuna zela-eta hain zuzen. Baina gaur egun kopuru harrigarrian ari dira aurkitzen, eta, hortaz, gauza ziurra dirudi galaxia nanoak erraldoiak baino askoz ere gehiago direla.

Galaxia taldeak

Egia esan, galaxia baino «banako» handiagorik ez da ezagutzen; baina, zalantzarik gabe, badute galaxiek taldeetan biltzeko joera; gerta daiteke, agian, talde horiek Unibertsoaren egituraren maila berri bat bihurtzea.

Gugandik hurbil badira beste galaxia espiralak, Andromedako M31 edo Magallanesen Hodeia, esaterako, gurearen satelite hutsak direnak. Horiek guztiak, 30 gutxienez, ez daude 6 milioi argi urte baino urrunago, eta talde lokala esaten zaiona osatzen dute. Galaxietan, ordea ?esan beharra dago?, ez da gertatzen izarren arteko beste maila batzuetan gertatu ohi den tamainen eta distantzien arteko orekarik eza. Adibidez, planeten arteko distantzia milaka aldiz handiagoa da beren diametroa baino; izarren arteko distantzia beren diametroa baino milioika aldiz handiagoa da. Galaxien arteko distantzia, aldiz, ez da beren diametroa baino askoz handiagoa: Andromeda galaxia, esaterako, 20ren bat galaxia diametrotara dago gure galaxiatik.

Nolanahi ere, espazio guztia ez dago «taldez» betea. Ezagutzen dira gureaganik hurbil dauden zenbait «talde lokal», maila goragoko den «Virgoko mulkoa» izeneko multzoko parte direnak. Mulko honek mila galaxia baino gehiago biltzen ditu, eta erraldoi eliptiko ugari dauzkan gune oso ahaltsu batean elkarturik daude horietako gehienak.

Gugandik 40 eta 60 milioi argi urte arteko distantziara dago Virgoko mulkoaren gune nagusia.

Are gehiago, egiaztatu da mulko hori ez dela multzo are handiago baten zati bat besterik, Komako super mulkoarena hain zuzen. Horren milaka galaxia 300 bat milioi argi urtetara ikus daitezke.

Horiekin guztiekin, bata bestearen gaineko hiru maila daude unibertso anagalaktikoan: taldeena, mulkoena eta supermulkoena.

Gorago esan dugunez, elkarrengandik aski hurbil daude galaxiak. Baina espazioaren zatirik handienean ez dago galaxiarik.

Mulkoen eta supermulkoen artean berealdiko hutsarteak daude, halako eran non egungo ustearen arabera, Unibertsoaren ehuneko bostetik hamarrera soilik baitago galaxia elkarteez betea. Gainerakoan, hots, espazioaren ehuneko 90 edo 95ean, ez dago inongo galaxiarik, eta ziur aski ezta inongo beste gauzarik ere.

Galaxien bilakaera

Hubblek bere sailkapena gauzatu zuen unean bertan hasi ziren galaxien etorkiari eta bilakaerari buruzko gorabeherak. Teoria klasikoaren arabera, gasezko hodei protogalaktiko bat, biratuz ari zena, bere biratze ardatzari buruz perpendikular zapalduz uzkurturik eratuak bide dira galaxiak. Prozesu horretan, galaxiaren gas edukiaren apaltze bat gertatzen da izarrak eratu ahala.

Hortaz, galaxiaren bilakaerak bi ezaugarri ditu: gas edukiaren urritzea izarren mesedetan, eta denbora berean, bilakaera prozesu horrek guztiak eraginik, izarrarteko gai bakun astunen ugaltzea.

Horrela bada, hodeiaren biratzea geldia bada, sistemaren uzkurtze osoa gertatu baino lehen erabat aldatuko da haren edukia gasetik izarretara; horrela sorturiko galaxiak elipsoide forma izango du, eta galaxia eliptiko bat izango da, izarrarteko materia gutxikoa eta izar zaharrez osaturikoa. Uzkurtzea lasterra bada, aldiz, galaxia disko oso zapaldua sortuko da, izar oraindik gazteak, eta gerora izarrak eratzeko gauza den gasa edukiko dituena.

Hubblek izarren tipologia morfologikoan onarrituta egin zuen sailkapen horrek berorrek iradokitzen zuen bazela halako galaxia moten segida bat: haren arabera, galaxia irregularrak, gas eta izar gazte askokoak, orain dela gutxi sortuak izango ziren; eta umotze edo heltze prozesu baten ondorioz, galaxia eliptiko bihurtuko ziren ?ia gasik eta izar gazterik gabeak?. Galaxien edukiazgaur egun egin diren behaketa zehatzek erakutsi dutenez, bilakaera eredu horrek ez du balio. Izan ere, etapa berean sortu bide ziren galaxia mota guztiak, Lehertze Handia edo Big Bang-a gertatzetik mila milioi urte inguru geroago. Sortze egoeraren arabera mota morfologiko desberdinak osatu dira, zeinek bere bilakaera erritmo bereziaduena. Horren arabera, galaxia eliptikoek hasieratik bertatik bihurtu dute beren gas guztia izar; galaxia espiralak, ordea, geldiro egiten dute bihurtze hori bilakaera osoaren harian; bihurtze erritmoa are geldiagoa da galaxia irregularretan.

Espektro magnetikoa

Unibertsoko materiak irrada espektro zabala sortzen du. Irrada horiek uhin luzera dute ezaugarri, edo horren alderantzizkoa den maiztasuna; maiztasun apaleko eta uhin luzera handiko diren irrati uhinen, eta maiztasun garaiko eta uhin luzera laburreko diren gamma izpien artean kokatzen dira.

Eguratsak irrada elektromagnetiko gehienei igarotzea eragozten die. Bik soilik lortzen dute aldaketa handirik jasan gabe Lurraren gainaldera heltzea: argi ikusgaiaren espektroa osatzen duten irradek eta irrati uhin laburrek.

Espektroaren gainerakoa, atmosferatik at gehiagoko edo gutxiagoko neurrian dauden aldeetan atzeman behar da, egoki hornituriko suziri eta sateliteen bidez. Hortaz, irrada ultramoreen azterketari eskerrak, argibide asko lortu da izar koroari eta haizeei buruz. Era berean, X izpien bandan eginiko behaketei eskerrak energia iturri eskergak aurkitu dira, supernobekin eta zulo beltzak izan daitezkeenekin lotuak daudenak, antza.