Els astrònoms ja sabien de l'existència d' altres galàxies a principis del segle XX. Malgrat que la primera de les galàxies descobertes ja eren conegudes pels científics, al principi es van anomenar nebuloses, atribuïnt-les a la nostra galàxia: la Via Làctia. Els científics han especulat que aquestes nebuloses poden representar sistemes estel·lars separats. Tanmateix, aquestes hipòtesis no van resistir l'escrutini del món científic. Això es va deure a la imperfecció de la tècnica d'observació.
Exploració de galàxies
L'any 1922, l'astrònom estonià Ernst Epik va poder calcular la distància aproximada que separa el sistema solar de la nebulosa d'Andròmeda. Les dades que va rebre l'astrònom són el 0,6 dels números que ara tenen els científics, i aquest és un càlcul encara més precís que el d'E. Hubble. El mateix Edwin Hubble va utilitzar el 1924 el telescopi més gran d'aquella època. El seu diàmetre era de 254 cm. El Hubble també va fer càlculs de la distància a Andròmeda. Ara els científics tenen dades més precises, que són tres vegades més petites que les fetes per Hubble, però encara aquesta distància és tan gran que la nebulosa no pot formar part de la nostra galàxia. Així, la nebulosa d'Andròmeda es va convertir en la primera galàxia separada.
Cúmuls de galàxies
Com les estrelles, les galàxies formen grups de diferents mides. A més, aquesta propietat s'expressa en ells en una mesura molt més gran que en les estrelles. La majoria de les estrelles no formen part del cúmul, formant part del camp general de la nostra galàxia. El grup de galàxies que inclou la Via Làctia (galàxia local) té 40 galàxies. Aquesta agrupació és molt comú a tot l'univers.
Grup de galàxies disponible per a l'observació
La part coneguda del cúmul de galàxies s'anomena "Metagalàxia": es pot observar mitjançant mètodes astronòmics. La composició de la Metagalàxia inclou uns mil milions de galàxies, l'observació de les quals està disponible amb l'ajuda de telescopis. La Via Làctia és un dels sistemes estel·lars que forma part de la Metagalàxia. La nostra galàxia i unes 1,5 dotzenes de galàxies més formen part d'un grup galàctic anomenat grup local de galàxies.
Les oportunitats per explorar la Metagalàxia van aparèixer principalment a finals del segle XX. Els astrònoms han descobert que a l'espai intergalàctic hi ha radiació còsmica i electromagnètica, estrelles individuals, així com gas intergalàctic. Gràcies als avenços científics, s'ha pogut estudiar galàxies de diversos tipus: quàsars, ràdio galàxies.
Propietats de la metagalàxia
De vegades als astrònoms els agrada anomenar la Metagalàxia el "Gran Univers". Amb la millora de la tecnologia i els telescopis, cada cop es disposa més d'ella per a l'observació. Els astrònoms pensenque la Via Làctia i les 10-15 galàxies següents són membres del mateix cúmul de galàxies. A la Metagalàxia, els cúmuls de galàxies són molt comuns, el nombre de les quals oscil·la entre 10 i diverses desenes de membres. Aquests grups són poc distingibles pels astrònoms a grans distàncies. El motiu és que les galàxies nanes no són visibles i normalment només hi ha unes poques galàxies gegants en aquests grups.
Segons la teoria de la relativitat d'Einstein, grans masses poden doblegar l'espai al seu voltant. Per tant, les disposicions de la geometria d'Euclides en aquest espai no estan justificades. Només a la gran escala de la Metagalàxia es poden veure les diferències entre els dos enfocaments científics: la mecànica newtoniana i la mecànica d'Einstein. L'anomenada llei de desplaçament cap al vermell també opera a la Metagalàxia. Això vol dir que totes les galàxies que ens envolten estan retrocedint en diferents direccions. A més, com més s'allunyen, més gran serà la seva velocitat.
Tipus de galàxies per forma
Els cúmuls galàctics poden ser oberts o esfèrics. Poden incloure desenes i fins i tot milers de galàxies diferents. La galàxia més propera a nos altres es troba a la constel·lació de la Verge i es troba a 10 milions de parsecs de distància. Els cúmuls de galàxies, anomenats regulars, tenen forma esfèrica. Les galàxies que les componen tendeixen a concentrar-se en un punt: el centre del cúmul galàctic. Els cúmuls regulars ja tenen una alta densitatgalàxies, però al seu centre la concentració arriba al màxim. Tanmateix, els cúmuls regulars també presenten diferències, que es manifesten principalment en la seva densitat i en el nombre diferent de les seves galàxies constitutives.
Les galàxies de més densitat
Per exemple, el grup de galàxies Coma of Veronica es distingeix per un gran nombre de components, i les galàxies que formen Pegàs són denses. És especialment alt a la regió central de Pegàs. Aquí la densitat arriba a les 2 mil galàxies per 1 megaparsec cúbic. Les galàxies veïnes pràcticament es toquen entre elles i la seva densitat és gairebé 40 mil vegades més gran que la de la Metagalàxia. A més, l' alta densitat és característica dels grups de galàxies de la Corona Nord.
D'on provenen les galàxies?
Fins ara, els científics no poden donar una resposta exacta a aquesta pregunta. Tanmateix, segons la teoria del Big Bang, el jove univers estava ple d'hidrogen i heli. A partir d'aquest núvol gruixut, sota la influència de la matèria fosca (i, posteriorment, de les forces gravitatòries), es van començar a formar els primers estels i cúmuls estel·lars.
Quan van aparèixer les primeres estrelles a l'univers?
Segons alguns astrònoms, les estrelles van aparèixer força aviat, ja 30 milions d'anys després del Big Bang. Altres estan convençuts que aquesta xifra és de 100 milions d'anys. Els estudis que utilitzen la tecnologia moderna mostren que les lluminàries es van formar simultàniament en diverses peces, sovint aquest nombre fins i tot arribava a centenars. Això va ser facilitat per les forces gravitatòries que afecten el gas que omplia l'Univers. Els núvols de gas es van arremolinar en discos i, a poc a poc, es van formar densificacions, i després es van convertir en estrelles. A l'Univers inicial, les primeres estrelles eren realment gegantines, perquè tenien molt "material de construcció" per a elles.
El cúmul de galàxies més gran descobert pels astrònoms s'anomena SPT-CL J0546-5345. La seva massa és gairebé igual a la massa de 800 bilions de sols. Els científics van poder detectar una galàxia gegant mitjançant l'efecte astronòmic Sunyaev-Zeldovich: rau en el fet que la temperatura de la radiació de microones baixa quan interacciona amb objectes gegants de l'Univers. Aquest cúmul es troba a 7.000 milions d'anys llum de nos altres. En altres paraules, els astrònoms l'observen tal com era fa 7.000 milions d'anys, i això és 6.700 milions d'anys després del Big Bang.
A les grans extensions de l'Univers, es va descobrir un altre cúmul de galàxies, formant un sistema espacial separat: ACT-CL J0102-4915. Els astrònoms han batejat aquest enorme grup de galàxies El Gordo, que significa "greix" en castellà. La seva distància a la Terra és de 9.700 milions d'anys llum. La massa d'aquest grup de galàxies supera la massa del Sol en 3 milions de milions.
Els cabells de la Verònica
El Cúmul Coma és un dels grups galàctics més interessants de la Metagalàxia. Conté uns quants milers de galàxies. Es troben a diversos centenars de milions d'anys llum de la Via Làctia. Majoriales galàxies són el·líptiques. El cabell de la Verònica no es distingeix per les estrelles brillants; fins i tot l'alfa, anomenada Tiara, és petita. En aquesta constel·lació, es pot observar un cúmul d'estrelles lleugerament lluminoses "Coma", que en llatí significa "cabell". L'antic erudit grec Eratòstenes va anomenar aquest cúmul "cabell d'Ariadna". Ptolemeu ho va atribuir al cúmul estel·lar de Lleó.
Una de les galàxies més boniques de la constel·lació és NGC 4565, o l'agulla. Des de la superfície del nostre planeta, és visible de vora. Es troba a 30 milions d'anys llum del Sol. I el diàmetre de la galàxia és de més de 100 mil anys llum. També hi ha dues galàxies que interactuen al pèl de Verònica: NGC 4676, o, com també s'anomena aquest grup, "ratolins". S'eliminen de la Terra a una distància de 300 milions d'anys llum. Els estudis han demostrat que un cop aquestes galàxies han passat entre elles. Els científics suggereixen que els "ratolins" xocaran més d'una vegada, fins que es converteixin en una galàxia.
