Formiranje i evolucija galaktike
<s>Proučavanje nastanka i evolucije galaksija je jedno od najaktivnijih istraživanja u astrofizici.</s><s>Vidljiva materija univerzuma je koncentrisana u galaksijama, koje predstavljaju osnovne astronomske ekosisteme u kojima se zvezde rađaju, razvijaju i umiru.</s><s>Strukturne karakteristike galaksija i njihova distribucija u prostoru, primarno su određene procesima formiranja galaksije, dok druge karakteristike i evolucija galaksija kroz vreme zavise uglavnom od procesa nastanka i evolucije zvezda.</s><s>Procenjuje se da postoji oko 125 milijardi galaksija u svemiru.</s>

<s>Nastanak galaksija 
Moderna kosmologija se zasniva na kosmološkom principu, hipotezi da je univerzum prostorno homogen i izotropan, kao i na Ajnštajnovoj teoriji opšteg relativiteta, prema kojoj su strukture prostornog vremena određene distribucijom mase u univerzumu.</s><s>Moderna kosmologija omogućava predviđanje termalne istorije univerzuma i njegovog sadržaja materije.</s><s>Pošto se do današnjeg dana univerzum sve više širi i ispunjen je mikrotalasnim fotonima, pretpostavlja se da je bio manji, gušći i vreliji u ranija vremena.</s><s>Vruća i gusta sredina ranog univerzuma obezbeđuje uslove pod kojima se dešavaju različite reakcije među elementarnim česticama, jedrima i atomima, tako da nastanak galaksija suštinski zavisi od sadržaja materije i energije.</s>

<s>Aktuelna kosmologija smatra da se univerzum sastoji od tri glavne komponente.</s><s>Pored bariona, protona, neutrona i elektrona, koji čine univerzum vidljivim, astronomi ukazuju i na prisustvo tamne materije i tamne energije.</s><s>Mada je priroda tamne materije i tamne energije još uvek nepoznata, veruje se da je odgovorna za više od 95% energetske gustine univerzuma.</s><s>Prema danas najpopularnijem modelu ΛCDM (engl.</s><s>Lambda Cold Dark Matter - lambda hladna tamna materija), ravan univerzum se sastoji 75% od energetske gustine, 21% od hladne tamne materije (CDM) i 4% od bariona.</s>

<s>Prema inflacionoj teoriji univerzum je prošao kroz fazu brze eksponencijalne ekspanzije (tzv. inflacije), uzrokovane energijom vakuuma jednog ili više kvantnih polja.</s><s>U mnogim, ali ne svim inflacionim modelima, kvantne fluktuacije u ovoj energiji vakuuma mogu izazvati perturbacije gustine, što objašnjava raznovrsnost struktura galaksije.</s>

<s>Prema hijerarhijskoj teoriji nastanka galaksija, haloi tamne materije rastu hijerarhijski, tj. veći haloi nastaju slivanjem manjih progenitora, što se opisuje integracionim stablom.</s><s>Kada se dva slična haloa tamne materije integrišu, nasilna relaksacija brzo transformiše orbitalnu energiju progenitora u energiju unutrašnjeg vezivanja kvazi-ekvilibrijumskih ostataka.</s><s>Ako progenitorski haloi sadrže centralne galaksije, te galaksije se takođe integrišu kao deo nasilno relaksirajućeg procesa, stvarajući novu centralnu galaksiju u krajnjem sistemu.</s><s>Ako su dva integrišuća haloa vrlo različite mase, dinamički procesi su manje nasilni.</s><s>Na ovaj način nastaje većina, ako ne i sve eliptične galaksije.</s>

<s>Galaksije i univerzum imaju mnogo veću masu od one izračunate na osnovu vidljivih zvezda i gasova, pa se veruje da u univerzumu dominira tamna materija nepoznate prirode, koja se nalazi svuda, izuzev u unutrašnjim delovima svetlih galaksija.</s><s>Smatra se da su vidljive galaksije samo koncetrati obične materije smeštene u centrima mnogo masivnijih i rasprostranjenih tamnih haloa.</s>

<s>Tamni haloi galaksija su prvi nastali kao deo dinamičke evolucije univerzuma velikih razmera, a zatim se gas kondenzovao unutar ovih haloa da bi formirao vidljive galaksije.</s><s>U većini kosmičkih modela, tamna materija inicijalno dominira svuda, a obična materija sadrži samo malu frakciju te mase.</s><s>Inicijalni haotični period formiranja haloa trajao je verovatno trećinu istorije galaksije i tokom tog perioda formiranje zvezda se dešavalo u podsistemima haloa.</s><s>Nekoliko različitih fenomena je predloženo za posmatranje brze evolucije spirala u klastere i prasak zvezda izazvanim interakcijom galaksija sa bliskim okruženjem ili sa vrelom sredinom.</s><s>Slični trendovi sa crvenim pomerajem mogu postojati duž polja galaksija, čije boje tipično postaju plavlje u manjim magnitudama.</s><s>Međutim, nedavno je otkriveno da mnoge od tih plavih objekata, pronađenih u DEEP istraživanjima (engl.</s><s>DEEP Survey), nisu sjajne galaksije u širokim crvenim pomerajima, već patuljaste galaksije sa umerenim crvenim pomerajem vrednosti od samo nekoliko desetih delova.</s><s>Takođe je evidentno da mnoge galaksije, sa visokim crvenim pomerajem, sadrže starije i više simetrično distribuirane populacije zvezda, čija je starost bar 1 gigagodina.</s><s>Ovo bi moglo ukazivati da one nisu prave primitivne galaksije sa svojom prvom zvezdanom formacijom, nego već dobro formirane elipsoidne galaksije sa više subsekventnih epizoda aktivnosti.</s>

<s>Morfologija galaksija</s>

<s>Postoje tri osnovna tipa galaksije: spiralni, eliptični i nepravilni.</s>

<s>Eliptične galaksije su blago zaravnjene, uglavnom oblikovane nasumičnim kretanjem svojih zvezda, bez preovlađujućeg pravca.</s><s>Ove galaksije sadrže malo prašine i uglavnom starije zvezde.</s>

<s>Spiralne galaksije su, međutim, izrazito spljošteni rotirajući diskovi, pa otuda se često nazivaju i disk galaksijama.</s><s>Naziv „spiralni“ potiče od činjenice da gasovi i zvezde u disku formiraju jasne spiralne oblike.</s><s>U spiralnim kracima dominiraju vrele (mlade) zvezde i oblaci međuzvezdnog gasa i prašine.</s><s>Najbrojnije su od svih galaksija i čine 62% svih galaksija u svemiru.</s><s>I Mlečni put i Andromedina galaksija su spiralne galaksije.</s><s>Naša galaksija, Mlečni put, sadrži nekoliko puta 1010 zvezda i ima prečnik koji je nekoliko stotina puta manji nego srednje rastojanje između svetlih galaksija.</s><s>Eliptične i spiralne galaksije se, takođe, nazivaju i ranim i kasnim tipovima galaksija.</s>

<s>Međutim, većina galaksija nisu savršeni ni elipsoidi ni diskovi, već kombinacija oba (nepravilne galaksije).</s><s>Jedna od najranijih klasifikacionih šema za galaksije, koja je još uvek u upotrebi, je Hablova sekvenca, koja predstavlja redosled mešavina diskoidnih i elipsoidnih komponenata u galaksiji, koje se rangiraju od ranog tipa eliptičnih (pravi elipsoidi) do kasnog tipa spiralnih (pravi diskovi).</s><s>Važan aspekt Hableove sekvence je da mnoge unutrašnje karakteristike galaksije, kao što su luminoznost, boja i gasni sastav, menjaju se sistematično duž ove sekvence.</s><s>Pored toga, diskovi i elipsoidi se verovatno značajno razlikuju u mehanizmima nastanka.</s><s>Zbog toga, morfologija galaksija ili njihova pozicija u Hableovoj sekvenci je direktno povezana sa njihovim nastankom.</s><s>Ali, nisu sve galaksije svrstane u ovu „spiralnu/eliptičnu“ klasifikaciju, kao tzv. patuljaste galaksije i klasa svetlijih galaksija.</s><s>Aktivna galaksija je galaksija koja emituje energiju iz izvora koji nisu zvezde, prašina i gas, već iz tzv. supermasivne crne rupe, koja emituje zračenje zbog materijala koji u nju upada.</s>

<s>Evolucija galaksija 
Dinamička evolucija se odnosi na uticaje sila unutar klastera i grupa galaksija.</s><s>One su posebno odgovorne za oblikovanje galaksija uticajima okruženja.</s><s>Takođe i unutrašnji dinamički efekti mogu učestvovati u oblikovanju galaksija.</s><s>Npr, galaksija može nastati u konfiguraciji koja će biti nestabilna u nekom kasnijem vremenskom periodu.</s><s>Te nestabilnosti mogu tada redistribuirati masu i ugaone momente unutar galaksije, menjajući njenu morfologiju.</s>

<s>Takođe, galaksije tokom vremena menjaju i svoj hemijski sastav (hemijska evolucija).</s><s>U astronomiji, svi hemijski elementi teži od helijuma se zajednički označavaju kao "metali“.</s><s>Masena frakcija barionske komponente (npr. vreli i hladni gasovi, zvezde) u metalima se naziva metaličnost.</s><s>Nuklearne reakcije tokom prva tri minuta univerzuma (epoha primordijalne nukleosinteze) stvorile su primarno vodonik (~75%) i helijum (~25%), sa vrlo malom mešavinom metala, u kojoj dominira litijum.</s><s>Svi drugi metali univerzuma nastaju kasnije, kao posledica nuklearnih frakcija u zvezdama.</s>

<s>Evolucija hemijskog sastava gasa i zvezda u galaksijama je važna iz nekoliko razloga.</s><s>Pre svega, luminoznost i boja stelarne populacije zavise od metaličnosti zvezda; drugo, efekat hlađenja gasa takođe strogo zavisi od njegove metaličnosti (više metala u gasu znači brže hlađenje); treće, male čestice teških elemenata, poznate kao zrna prašine, koje su pomešane sa međuzvezdanim gasom u galaksijama, mogu apsorbovati značajnu količinu svetlosti zvezda i ponovno je emitovati u infracrvenim talasnim dužinama.</s>

<s>Hojl () i Tajler () su 1964. godine publikovali rezultate koji se odnose na objašnjenje velike količine helijuma, koji se izdvojio iz Velikog praska.</s><s>Tri godine kasnije, Vagoner () i saradnici (1967. godine) su napravili detaljno izračunavanje kompletne mreže nuklearnih reakcija, potvrđujući ranije rezultate i sugerišu da se velika količina i drugih lakih izotopa, kao što su helijum-3, deuterijum i litijum, može objasniti primordijalnom nukleosintezom.</s><s>Ovo otkriće snažno podržava teoriju Velikog praska.</s><s>Godine 1965. otkriće kosmičkih pozadinskih mikrotalasa je pokazalo da je taj proces bio izotropan i imao temperaturu (2,7K) tačno u rangu očekivanom u modelu Velikog praska.</s><s>Ovo je ustanovilo model Velikog praska kao standardan u kosmologiji, status koji se održava sve do današnjeg dana.</s>

<s>Vidi još 
 Galaksija
 Kvantna fizika
 Galaktički koordinatni sistem
 Galaktička korona
 Zvezda
 Edvin Habl
 Teleskop Habl</s>

<s>Reference</s>

<s>Literatura</s>

<s>Spoljašnje veze</s>

<s>NASA
  Imagine the Universe! - Science
  European Southern Observatory - Image Archive: Galaxies
  HubbleSite - Picture Album: Galaxies
  Department of Astronomy, University of Massachusetts
  Department of Astronomy, Yale University</s>

<s>Galaksije
Zvezdana evolucija</s>

