Spiralgalaxien haben ihren Namen wegen ihrer schönen Spiralform und ikonischen Arme. Aber warum haben Galaxien diese Spiralformen und was verursacht die Arme?
Galaxien sind einige der schönsten und inspirierendsten Strukturen im Universum. Wie Sie wissen, handelt es sich nicht um feste Scheiben, sondern um eine gigantische Verschüttung einzelner Sterne, die durch die Schwerkraft miteinander verbunden sind. Es gibt einige grobe Grundformen, die eine Galaxie haben kann, und der Großteil davon sind Variationen einer Spirale. Jeder mit sich drehenden Sternenarmen erreicht Zehntausende von Lichtjahren in alle Richtungen entlang einer Ebene aus einem galaktischen Kern heraus.
Was gibt ihnen diese charakteristische Spiralform? Früheste Galaxien hatten keine klar definierten Spiralarme. Sie waren entweder zweiarmig oder hatten dicke, unregelmäßige, chaotische Wollarme mit sternförmigen Klumpen. Nach 3,6 Milliarden Jahren hatte sich das Chaos jedoch in die Formen verwandelt, die wir heute sehen. Aber es dauerte, bis das Universum 8 Milliarden Jahre alt war, bis diese modernen mehrarmigen Spiralen wie die Milchstraße oder Andromeda auftauchten.
Woher kamen sie? Diese Arme sind tatsächlich Dichtewellen, die durch die Galaxie laufen, wobei sich Sterne in die Wellen hinein und aus ihnen heraus bewegen. Die Arme selbst sind keine dauerhaften Strukturen aus denselben Sternenklumpen.
Stellen Sie sich vor, Sie fahren eine Autobahn entlang und die Leute werden langsamer, um eine abgestürzte Alien-Untertasse mit schlaffen Kiefern zu sehen. Autos werden langsamer, wenn sie die Untertasse erreichen und einen Klumpen bilden, und dann beschleunigt das Auto an der Spitze des Klumpens und fährt die Autobahn entlang, während andere Autos durch den Klumpen fahren, um ihren Platz einzunehmen.
Dies ist eine großartige Analogie für die Bewegung in einer Galaxie. Wenn sich eine Dichtewelle nähert, beschleunigen Sterne darauf zu. Dann werden sie langsamer, wenn sie sich davon entfernen. Genau wie ein Komet, der in den Schwerkraftschacht der Sonne fällt. Und wenn sich die Dichtewelle durch ein Gebiet bewegt, beginnt eine Ära der Sternentstehung. Das Material der Galaxie wird also ständig gerührt und neue Sterne werden geboren, während eine Dichtewelle ihren Weg durch die Galaxie findet.
Wenn Sie sich das vorstellen, denken Sie daran, dass Sterne näher am Kern der Galaxienbahn schneller als der Spiralarm sind und die Sterne weiter draußen langsamer werden. Unsere Galaxie, die Milchstraße, benötigt ungefähr 240 Millionen Jahre, um eine vollständige Rotation durchzuführen. Aber wir passieren alle 100 Millionen Jahre einen großen Spiralarm und bleiben etwa 10 Millionen Jahre in der Region mit der höheren Dichte. Astronomen haben erst kürzlich herausgefunden, warum diese Waffen überhaupt existieren.
Ursprünglich vermuteten sie, dass es sich um eine Gartensprinkleranlage handeln könnte, deren Material aus dem Zentrum der Galaxie sprudelt oder von Magnetfeldern kanalisiert wird. Sie dachten auch, dass die Arme vorübergehende Merkmale sein könnten. Erscheint und verschwindet im Laufe der Zeit. Neue Erkenntnisse und Simulationen zeigen jedoch, dass sie von langer Dauer sind. Sie glauben, dass sich die Arme selbst als Ergebnis riesiger molekularer Wasserstoffwolken bilden. Diese Wolken initiieren die Arme und halten die Form über Milliarden von Jahren aufrecht.
Was denken Sie? Was ist deine Lieblingsspiralgalaxie? Sagen Sie es uns in den Kommentaren unten.
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