Ang galaxy ay isang malaking koleksyon ng mga bituin, star cluster, interstellar gas at alikabok, at dark matter na lahat ay pinagsasama-sama ng gravity. Ang salitang 'galaxy' ay nagmula sa salitang Griyego na "galaxias" na nangangahulugang "gatas", ito ay isang sanggunian sa sarili nating kalawakan na Milky Way.
Lumilitaw ang mga kalawakan sa kalangitan bilang malalaking ulap ng liwanag, libu-libong light-years ang lapad. May potensyal na higit sa 170 bilyong kalawakan sa nakikitang uniberso. Ang ilan, na tinatawag na dwarf galaxies, ay napakaliit na may humigit-kumulang 10 milyong bituin, habang ang iba ay napakalaki na naglalaman ng tinatayang 100 trilyong bituin. Pinagsasama-sama ng gravity ang mga bituin, kaya hindi sila malayang gumagala sa kalawakan. Ang liwanag na nakikita natin mula sa bawat galaxy na ito ay nagmumula sa mga bituin sa loob nito.
Nakatira tayo sa isang planeta na tinatawag na Earth na bahagi ng ating solar system. Ang ating sariling solar system ay matatagpuan sa loob ng isang kalawakan. Ang ating Araw ay isa lamang sa mahigit 100 bilyong bituin sa isang kalawakan na tinatawag na Milky Way. Ang lahat ng mga bituin na nakikita natin sa kalangitan sa gabi ay bahagi ng Milky Way. At tulad ng ating solar system, ang ating kalawakan ay kumikilos. Ang mga bituin sa loob ng Milky Way ay umiikot sa gitnang core. Ang Milky Way mismo ay gumagalaw din. Sa katunayan, ang lahat ng mga kalawakan sa uniberso ay tila lumalayo sa isa't isa sa napakalaking bilis.
Ang mga kalawakan ay may label ayon sa kanilang hugis. Ang ilang mga kalawakan ay tinatawag na "spiral" dahil ang mga ito ay mukhang mga higanteng pinwheel sa kalangitan. Ang kalawakan kung saan tayo nakatira, ang Milky Way, ay isang spiral galaxy. Ang ilang mga kalawakan ay tinatawag na 'elliptical' dahil sila ay parang mga flat ball. Ang isang kalawakan ay maaaring tawaging “irregular” kung wala talaga itong hugis.
Scheme ng Pag-uuri ng Hubble
Ang bawat kalawakan ay binibigyan ng titik - E=elliptical, S=spiral, Irr=irregular
Tingnan natin ang mga katangian ng apat na pangunahing grupo ng mga kalawakan:
1. Spiral Galaxy
Ang mga spiral galaxies ay pinaniniwalaang mas bata kaysa sa elliptical galaxies, dahil ang spiral galaxies ay nasusunog sa pamamagitan ng kanilang gas at dust star formation ay bumabagal, nawawala ang kanilang spiral shape at dahan-dahang nag-evolve sa elliptical galaxies.
Ang S0 galaxies ay kilala rin bilang Lenticular galaxies.
2. Barred Spiral Galaxy
3. Elliptical Galaxy
4. Irregular Galaxy
5. Starburst galaxy
Pagbuo at ebolusyon ng mga kalawakan
Mayroong dalawang nangungunang teorya upang ipaliwanag kung paano nabuo ang mga unang kalawakan.
Sinasabi ng isa na ang mga kalawakan ay ipinanganak nang gumuho ang malalawak na ulap ng gas at alikabok sa ilalim ng kanilang sariling gravitational pull, na nagpapahintulot sa mga bituin na bumuo.
Ang isa naman ay nagsasabing ang batang uniberso ay naglalaman ng maraming maliliit na "bukol" ng bagay, na nagkumpol-kumpol upang bumuo ng mga kalawakan. Ang Hubble Space Telescope ay nakuhanan ng larawan ng maraming tulad na mga bukol, na maaaring ang mga pasimula sa mga modernong kalawakan. Ayon sa teoryang ito, karamihan sa mga unang malalaking kalawakan ay mga spiral. Ngunit sa paglipas ng panahon, maraming mga spiral ang nagsanib upang bumuo ng elliptical.
Ang proseso ng pagbuo ng kalawakan ay hindi tumigil. Ang ating uniberso ay patuloy na umuunlad. Ang maliliit na kalawakan ay madalas na nilalamon ng mas malalaking kalawakan. Maaaring naglalaman ang Milky Way ng mga labi ng ilang maliliit na kalawakan na nilamon nito sa mahabang buhay nito. Ang Milky Way ay tumutunaw ng hindi bababa sa dalawang maliliit na kalawakan kahit ngayon at maaaring humila sa iba pa sa susunod na ilang bilyong taon.
Kapag ang dalawa o higit pang mga kalawakan ay sapat na malapit sa isa't isa, hihilahin ng mga puwersa ng gravitational ang mga kalawakan patungo sa isa't isa. Ang gravitational attraction na ito ay tumataas habang ang mga galaxy ay naglalakbay patungo sa isa't isa. Ang mga kalawakan ay maaaring dumaan sa isa't isa o magbanggaan.
Ang mga Antennae galaxies ay isang halimbawa ng dalawang spiral na nasa proseso ng pagbangga. Hindi natin makikita ang huling resulta sa panahon ng ating buhay dahil ang prosesong ito ay tumatagal ng daan-daang milyong taon.
Minsan, ang mas maliliit na kalawakan ay bumulusok sa malalaking kalawakan. Ang ganitong uri ng banggaan ay gumagawa ng isang ripple effect, tulad ng isang bato na itinapon sa isang lawa. Ang Cartwheel galaxy ay isang halimbawa ng ganitong uri ng banggaan. Ang panlabas na singsing ng mga asul na bituin sa kalawakan na ito ay nagpapahiwatig ng ripple ng pagbuo ng bituin na nagreresulta mula sa banggaan.
Ang Milky Way at Andromeda ay mga halimbawa ng dalawang spiral galaxy na maaaring magbanggaan sa kalaunan (mga 5 bilyong taon sa hinaharap).
Maaaring tumagal ang pagsasama-sama ng Galaxy kahit saan mula sa ilang daang milyon hanggang ilang bilyong taon bago makumpleto. Maaari silang mag-trigger ng matinding pagsabog ng bagong pagbuo ng bituin at kahit na lumikha ng napakalaking black hole.
Ang Milky Way Galaxy ay ang ating tahanan na kalawakan sa uniberso. Ang ating solar system—na kinabibilangan ng araw, Earth at pitong iba pang planeta—ay bahagi ng galaxy na ito, na tinatawag na Milky Way. Ang Milky Way ay naglalaman ng daan-daang bilyong bituin tulad ng ating araw. Lahat ng bituin at planeta, makikita mo ay bahagi ng Milky Way galaxy. Ang aming pinakamalapit na kapitbahay ay ang Proxima Centauri. Ito ay humigit-kumulang 4.2 light-years mula sa Earth. Ang Earth ay matatagpuan halos kalahati sa pagitan ng gitna ng Milky Way at ang panlabas na gilid nito.
Ang rotational center ng Milky Way ay kilala bilang Galactic Center at ito ay matatagpuan mga 26,000 light-years mula sa Earth sa direksyon ng mga konstelasyon na Sagittarius, Ophiuchus, at Scorpius.
Ang Milky Way ay isang grupo ng humigit-kumulang 50 kalawakan na tinatawag na Lokal na Grupo. Ang pinakamalaki, pinakamalalaking galaxy sa Local Group ay ang Milky Way, Andromeda at ang Triangulum Galaxy. Ang bawat isa sa mga galaxy na ito ay may koleksyon ng mga satellite galaxy na nakapalibot sa kanila.
Ang Andromeda galaxy ay ang pinakamalapit na galaxy sa Milky Way at ito ay humigit-kumulang 2 milyong light-years ang layo. Ang Milky Way ay nakatakdang bumangga sa Andromeda galaxy sa humigit-kumulang 5 bilyong taon.
Mga bahagi ng Milky Way
1. Galactic disk – Karamihan sa higit sa 200 bilyong bituin ng Milky Way ay matatagpuan dito. Ang galactic disk ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi:
2. Globular clusters - Ilang daang ito ay nakakalat sa itaas at ibaba ng disk. Ang mga bituin dito ay mas matanda kaysa sa mga nasa galactic disk.
3. Halo – Isang malaki, madilim na rehiyon na pumapalibot sa buong kalawakan. Ito ay gawa sa mainit na gas at posibleng madilim na bagay. Karamihan sa masa ng kalawakan ay namamalagi sa mga panlabas na bahagi ng kalawakan (tulad ng halo), kung saan mayroong kaunting liwanag na ibinibigay mula sa mga bituin o mga gas.
Ang Large Magellanic Cloud (LMC) ay isang satellite dwarf galaxy ng Milky Way na kabilang sa mga pinakamalapit na galaxy sa Earth. Ito ay nasa layo na halos 163,000 light-years mula sa Earth. Kasama ang kasama nitong dwarf galaxy na Small Magellanic Cloud, ang LMC ay nakikita bilang isang malabong ulap sa kalangitan sa Southern Hemisphere. Ito ay nasa hangganan ng mga konstelasyon na Dorado at Mensa. Ang Milky Way ay kumakain ng gas na dumadaloy mula sa Magellanic Clouds. Sa kalaunan, ang dalawang mas maliliit na kalawakan na ito ay maaaring magbanggaan sa Milky Way. Parehong may mga star-forming region ang LMC at ang SMC, at ang LMC ang lugar ng nakamamanghang pagsabog ng supernova noong 1987.
Ang Andromeda Galaxy ay ang pinakamalapit na pinakamalaking kalawakan sa Milky Way. Ang kalawakan na ito ay ipinangalan sa konstelasyon ng Andromeda. Ito ay kilala rin bilang Messier 31 o M31. Ang spiral galaxy na ito ay matatagpuan sa layong 2.5 milyong light-years mula sa ating kalawakan. Ito ang pinakamalaki sa lokal na grupo o lokal na kumpol ngunit hindi ang pinakamalaking kalawakan sa pangkalahatan.
Ito ay pinaniniwalaan na ang kalawakan na ito ay nabuo sa pagitan ng 5 hanggang 9 bilyong taon na ang nakalilipas nang ang dalawang mas maliliit na kalawakan ay nagbanggaan at nagsanib.
Ginagamit ng mga astronomo ang kalawakan na ito upang maunawaan ang pinagmulan ng iba pang gayong mga kalawakan dahil ito ang pinakamalapit sa ating planeta. Ito ang pinakamalayong bagay na maaaring makita ng mata ng tao.
Ang Andromeda Galaxy ay minsang nauri bilang isang nebula. Mayroon itong iba't ibang satellite galaxies kabilang ang 14 dwarf galaxies. Ang haba ng kalawakang ito ay humigit-kumulang 260,000 light years.
Ang Andromeda Galaxy ay papalapit sa amin sa bilis na 100 hanggang 140 kilometro bawat segundo. Ang Andromeda Galaxy at ang Milky Way ay papalapit nang papalapit sa paglipas ng panahon. Naniniwala ang mga astronomo na ang dalawang kalawakan na ito ay pagsasamahin sa humigit-kumulang 5 bilyong taon.
Doppler Effect at Red Shift
Ang Doppler Effect ay ang maliwanag na pagbabago sa dalas o wavelength ng isang alon na nakikita ng isang tagamasid na gumagalaw na may kaugnayan sa pinagmulan ng mga alon.
Ang paglapit sa mga pinagmumulan ng liwanag upang magpakita ng blueshift at ang mga umuurong na pinagmumulan ng liwanag ay nagpapakita ng isang redshift.
Kapag ang mga bituin ay lumalayo sa iba pang mga bituin o mga bagay sa bilis, ito ay isang Redshift.
Kapag ang isang bituin ay gumagalaw patungo sa Earth, ang mga wavelength ng liwanag nito ay na-compress. Nagiging sanhi ito ng paglipat ng mga madilim na linya sa spectrum patungo sa asul-violet na dulo ng spectrum. Nangangahulugan ito na ang astronomical light source (star o galaxy) ay papalapit sa Earth.
Ginamit ni Hubble ang Doppler Effect para sa liwanag upang sukatin ang bilis ng paglapit o pag-urong ng mga bituin at kalawakan mula sa atin. Nalaman niya na ang lahat ng mga kalawakan sa kabila ng Lokal na Grupo ay nagpapakita ng redshift sa kanilang spectra, nangangahulugan ito na dapat silang lumayo sa Earth. Kung ang lahat ng mga kalawakan sa labas ng Lokal na Grupo ay lumalayo sa Earth, kung gayon ang buong uniberso ay dapat na lumalawak.
Batas ni Hubble
Ang Batas ng Hubble ay ang pahayag sa astronomiya na ang mga kalawakan ay lumalayo sa isa't isa, at ang bilis ng kanilang pag-urong ay proporsyonal sa kanilang distansya. Ito ay humahantong sa larawan ng isang lumalawak na uniberso at sa pamamagitan ng extrapolating pabalik sa panahon, sa Big Bang Theory.
Teorya ng Big Bang
Ang nangungunang teorya tungkol sa pagbuo ng uniberso ay tinatawag na big bang theory. Ayon sa teoryang ito, humigit-kumulang 13.7 bilyong taon na ang nakalilipas, nagsimula ang uniberso sa isang napakalaking pagsabog. Ang buong uniberso ay nagsimulang lumawak sa lahat ng dako sa parehong oras.
