Настанак и еволуција галаксија
<s>Проучавање настанка и еволуције галаксија је једно од најактивнијих истраживања у астрофизици.</s><s>Видљива материја универзума је концентрисана у галаксијама, које представљају основне астрономске екосистеме у којима се звезде рађају, развијају и умиру.</s><s>Структурне карактеристике галаксија и њихова дистрибуција у простору, примарно су одређене процесима формирања галаксије, док друге карактеристике и еволуција галаксија кроз време зависе углавном од процеса настанка и еволуције звезда.</s><s>Процењује се да постоји око 125 милијарди галаксија у свемиру.</s>

<s>Настанак галаксија 
Модерна космологија се заснива на космолошком принципу, хипотези да је универзум просторно хомоген и изотропан, као и на Ајнштајновој теорији општег релативитета, према којој су структуре просторног времена одређене дистрибуцијом масе у универзуму.</s><s>Модерна космологија омогућава предвиђање термалне историје универзума и његовог садржаја материје.</s><s>Пошто се до данашњег дана универзум све више шири и испуњен је микроталасним фотонима, претпоставља се да је био мањи, гушћи и врелији у ранија времена.</s><s>Врућа и густа средина раног универзума обезбеђује услове под којима се дешавају различите реакције међу елементарним честицама, једрима и атомима, тако да настанак галаксија суштински зависи од садржаја материје и енергије.</s>

<s>Актуелна космологија сматра да се универзум састоји од три главне компоненте.</s><s>Поред бариона, протона, неутрона и електрона, који чине универзум видљивим, астрономи указују и на присуство тамне материје и тамне енергије.</s><s>Мада је природа тамне материје и тамне енергије још увек непозната, верује се да је одговорна за више од 95% енергетске густине универзума.</s><s>Према данас најпопуларнијем моделу ΛCDM (енгл.</s><s>Lambda Cold Dark Matter - ламбда хладна тамна материја), раван универзум се састоји 75% од енергетске густине, 21% од хладне тамне материје (CDМ) и 4% од бариона.</s>

<s>Према инфлационој теорији универзум је прошао кроз фазу брзе експоненцијалне експанзије (тзв. инфлације), узроковане енергијом вакуума једног или више квантних поља.</s><s>У многим, али не свим инфлационим моделима, квантне флуктуације у овој енергији вакуума могу изазвати пертурбације густине, што објашњава разноврсност структура галаксије.</s>

<s>Према хијерархијској теорији настанка галаксија, халои тамне материје расту хијерархијски, тј. већи халои настају сливањем мањих прогенитора, што се описује интеграционим стаблом.</s><s>Када се два слична халоа тамне материје интегришу, насилна релаксација брзо трансформише орбиталну енергију прогенитора у енергију унутрашњег везивања квази-еквилибријумских остатака.</s><s>Ако прогениторски халои садрже централне галаксије, те галаксије се такође интегришу као део насилно релаксирајућег процеса, стварајући нову централну галаксију у крајњем систему.</s><s>Ако су два интегришућа халоа врло различите масе, динамички процеси су мање насилни.</s><s>На овај начин настаје већина, ако не и све елиптичне галаксије.</s>

<s>Галаксије и универзум имају много већу масу од оне израчунате на основу видљивих звезда и гасова, па се верује да у универзуму доминира тамна материја непознате природе, која се налази свуда, изузев у унутрашњим деловима светлих галаксија.</s><s>Сматра се да су видљиве галаксије само концетрати обичне материје смештене у центрима много масивнијих и распрострањених тамних халоа.</s>

<s>Тамни халои галаксија су први настали као део динамичке еволуције универзума великих размера, а затим се гас кондензовао унутар ових халоа да би формирао видљиве галаксије.</s><s>У већини космичких модела, тамна материја иницијално доминира свуда, а обична материја садржи само малу фракцију те масе.</s><s>Иницијални хаотични период формирања халоа трајао је вероватно трећину историје галаксије и током тог периода формирање звезда се дешавало у подсистемима халоа.</s><s>Неколико различитих феномена је предложено за посматрање брзе еволуције спирала у кластере и прасак звезда изазваним интеракцијом галаксија са блиским окружењем или са врелом средином.</s><s>Слични трендови са црвеним померајем могу постојати дуж поља галаксија, чије боје типично постају плавље у мањим магнитудама.</s><s>Међутим, недавно је откривено да многе од тих плавих објеката, пронађених у DEEP истраживањима (енгл.</s><s>DEEP Survey), нису сјајне галаксије у широким црвеним померајима, већ патуљасте галаксије са умереним црвеним померајем вредности од само неколико десетих делова.</s><s>Такође је евидентно да многе галаксије, са високим црвеним померајем, садрже старије и више симетрично дистрибуиране популације звезда, чија је старост бар 1 гигагодина.</s><s>Ово би могло указивати да оне нису праве примитивне галаксије са својом првом звезданом формацијом, него већ добро формиране елипсоидне галаксије са више субсеквентних епизода активности.</s>

<s>Морфологија галаксија</s>

<s>Постоје три основна типа галаксије: спирални, елиптични и неправилни.</s>

<s>Елиптичне галаксије су благо заравњене, углавном обликоване насумичним кретањем својих звезда, без преовлађујућег правца.</s><s>Ове галаксије садрже мало прашине и углавном старије звезде.</s>

<s>Спиралне галаксије су, међутим, изразито спљоштени ротирајући дискови, па отуда се често називају и диск галаксијама.</s><s>Назив „спирални“ потиче од чињенице да гасови и звезде у диску формирају јасне спиралне облике.</s><s>У спиралним крацима доминирају вреле (младе) звезде и облаци међузвездног гаса и прашине.</s><s>Најбројније су од свих галаксија и чине 62% свих галаксија у свемиру.</s><s>И Млечни пут и Андромедина галаксија су спиралне галаксије.</s><s>Наша галаксија, Млечни пут, садржи неколико пута 1010 звезда и има пречник који је неколико стотина пута мањи него средње растојање између светлих галаксија.</s><s>Елиптичне и спиралне галаксије се, такође, називају и раним и касним типовима галаксија.</s>

<s>Међутим, већина галаксија нису савршени ни елипсоиди ни дискови, већ комбинација оба (неправилне галаксије).</s><s>Једна од најранијих класификационих шема за галаксије, која је још увек у употреби, је Хаблова секвенца, која представља редослед мешавина дискоидних и елипсоидних компонената у галаксији, које се рангирају од раног типа елиптичних (прави елипсоиди) до касног типа спиралних (прави дискови).</s><s>Важан аспект Хаблеове секвенце је да многе унутрашње карактеристике галаксије, као што су луминозност, боја и гасни састав, мењају се систематично дуж ове секвенце.</s><s>Поред тога, дискови и елипсоиди се вероватно значајно разликују у механизмима настанка.</s><s>Због тога, морфологија галаксија или њихова позиција у Хаблеовој секвенци је директно повезана са њиховим настанком.</s><s>Али, нису све галаксије сврстане у ову „спиралну/елиптичну“ класификацију, као тзв. патуљасте галаксије и класа светлијих галаксија.</s><s>Активна галаксија је галаксија која емитује енергију из извора који нису звезде, прашина и гас, већ из тзв. супермасивне црне рупе, која емитује зрачење због материјала који у њу упада.</s>

<s>Еволуција галаксија 
Динамичка еволуција се односи на утицаје сила унутар кластера и група галаксија.</s><s>Оне су посебно одговорне за обликовање галаксија утицајима окружења.</s><s>Такође и унутрашњи динамички ефекти могу учествовати у обликовању галаксија.</s><s>Нпр, галаксија може настати у конфигурацији која ће бити нестабилна у неком каснијем временском периоду.</s><s>Те нестабилности могу тада редистрибуирати масу и угаоне моменте унутар галаксије, мењајући њену морфологију.</s>

<s>Такође, галаксије током времена мењају и свој хемијски састав (хемијска еволуција).</s><s>У астрономији, сви хемијски елементи тежи од хелијума се заједнички означавају као "метали“.</s><s>Масена фракција барионске компоненте (нпр. врели и хладни гасови, звезде) у металима се назива металичност.</s><s>Нуклеарне реакције током прва три минута универзума (епоха примордијалне нуклеосинтезе) створиле су примарно водоник (~75%) и хелијум (~25%), са врло малом мешавином метала, у којој доминира литијум.</s><s>Сви други метали универзума настају касније, као последица нуклеарних фракција у звездама.</s>

<s>Еволуција хемијског састава гаса и звезда у галаксијама је важна из неколико разлога.</s><s>Пре свега, луминозност и боја стеларне популације зависе од металичности звезда; друго, ефекат хлађења гаса такође строго зависи од његове металичности (више метала у гасу значи брже хлађење); треће, мале честице тешких елемената, познате као зрна прашине, које су помешане са међузвезданим гасом у галаксијама, могу апсорбовати значајну количину светлости звезда и поновно је емитовати у инфрацрвеним таласним дужинама.</s>

<s>Хојл () и Тајлер () су 1964. године публиковали резултате који се односе на објашњење велике количине хелијума, који се издвојио из Великог праска.</s><s>Три године касније, Вагонер () и сарадници (1967. године) су направили детаљно израчунавање комплетне мреже нуклеарних реакција, потврђујући раније резултате и сугеришу да се велика количина и других лаких изотопа, као што су хелијум-3, деутеријум и литијум, може објаснити примордијалном нуклеосинтезом.</s><s>Ово откриће снажно подржава теорију Великог праска.</s><s>Године 1965. откриће космичких позадинских микроталаса је показало да је тај процес био изотропан и имао температуру (2,7К) тачно у рангу очекиваном у моделу Великог праска.</s><s>Ово је установило модел Великог праска као стандардан у космологији, статус који се одржава све до данашњег дана.</s>

<s>Види још 
 Галаксија
 Квантна физика
 Галактички координатни систем
 Галактичка корона
 Звезда
 Едвин Хабл
 Телескоп Хабл</s>

<s>Референце</s>

<s>Литература</s>

<s>Спољашње везе</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>Galaktike</s>

