Uważa się, że galaktyki zaczynają się jako małe obłoki gwiazd i pyłu wirujące w przestrzeni kosmicznej. Takie obłoki zderzają się, łączą i tworzą coraz większe struktury. Kolejne zderzenia mogą przenosić materię w kierunku obrzeży galaktyki, tworząc rozległe ramiona spiralne wypełnione koloniami gwiazd.

Rodzaje galaktyk – badania Edwina Hubble’a

Nasz układ planetarny jest tyko maleńką częścią niewielkiego Ramienia Oriona naszej Galaktyki, zwanej Drogą Mleczną. To przeciętnych rozmiarów galaktyka o średnicy 100 tysięcy lat świetlnych, licząca nawet 400 miliardów gwiazd. Poglądy astronomów na początku XX wieku stawiały Drogę Mleczną w roli jedynej galaktyki. Pogląd ten zmienił dopiero Edwin Hubble. Ten mówiący z brytyjskim akcentem Amerykanin, żołnierz obu wojen światowych i trener koszykówki był zarazem jednym z największych astronomów w historii.

Prze dwa lata – w 1923 i 1924 r. – Hubble badał obiekty, zwane wtedy mgławicami spiralnymi. Dzięki temu odkrył coś, co wywróciło do góry nogami całą naszą wiedzę o kosmosie. Dowiódł, że wiele tych mgławic wcale nie znajduje się w obrębie naszej Galaktyki, lecz daleko poza Drogą Mleczną. Pod koniec 1924 roku zaobserwował gwiazdy zmienne zwane cefeidami w kilku galaktykach. Dzięki bardzo dużej jasności cefeid oraz faktowi, że ich zmienność zależy od jasności tych szczególnych gwiazd pulsujących, Hubble oszacował odległości do tych galaktyk. Jego odkrycie wpłynęło na zmianę poglądów dotyczących całej struktury kosmosu. To właśnie Edwin Hubble opracował klasyfikację galaktyk i zaproponował schemat ich ewolucji.

Rodzaje galaktyk – klasyfikacja Hubble’a

Opublikowana w 1924 roku klasyfikacja morfologiczna galaktyk Edwina Hubble’a jest stosowana do dziś. W ramach postępu badań jej części zostały modyfikowane lub pogłębiane. Jednak główny człon pozostaje niezmieniony. Jakie rodzaje galaktyk wydzielił Hubble?

Wyróżnił cztery podstawowe typy: galaktyki eliptyczne i soczewkowate, tworzące grupę galaktyk wczesnego typu, oraz spiralne i nieregularne, określane jako galaktyki późnego typu. Dalsze badania nieznacznie zmodyfikowały diagram Hubble’a, pozostawiając galaktyki eliptyczne i spiralne jako dwie podstawowe klasy.

Rodzaje galaktyk – galaktyki eliptyczne

Galaktyki eliptyczne mają regularny, kulisty lub elipsoidalny kształt. Są one największymi z obiektów w kosmosie i zazwyczaj wokół nich, jako centrów grawitacyjnych, gromadzą się inne galaktyki, tworząc gromady. Galaktyki eliptyczne mają bardziej czerwony kolor, gdyż zbudowane ze starych populacji gwiazdowych. Określane są jako „red and dead” (czerwone i martwe), gdyż nie obserwuje się w nich nowopowstających gwiazd. Galaktyki eliptyczne są pozbawione wewnętrznej struktury. Ich obrazy na zdjęciach nie mają wyraźnych granic. Są rozmytymi plamkami o jasności powierzchniowej spadającej łagodnie w miarę odchodzenia od centrum.

Rozmiary galaktyk eliptycznych, nie licząc obiektów karłowatych, zawierają się najczęściej w przedziale od kilkudziesięciu do ok. 200 tysięcy lat świetlnych. Jednym z przykładów galaktyki eliptycznej jest galaktyka M32 w Andromedzie – satelita galaktyki M31.

Rodzaje galaktyk – galaktyki spiralne

Galaktyki spiralne, do których należy Droga Mleczna i pobliska Galaktyka Andromedy, są mniejsze i świecą słabiej. Mają bardziej niebieski kolor, gdyż rodzące się w nich młode gwiazdy intensywnie emitują światło o krótszych (czyli bardziej niebieskich) falach. Do tej klasy zalicza się ponad połowa wszystkich galaktyk oraz aż 75 proc. jasnych galaktyk. Jeśli ich struktura nie uległa zakłóceniu – mają kształt spirali logarytmicznej.

Dzięki zdjęciom dostarczanym przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HST) wiemy, że w centralnej części wielu takich galaktyk można dostrzec delikatne spirale włókien gwiazd i materii międzygwiazdowej, sięgające samego centrum galaktyki. Modelowe obliczenia wykazały, że obiegające centrum galaktyki zgęszczenia gwiazd mogą rzeczywiście wywoływać zagęszczenia materii rozproszonej, wyciągające się w długie, zaginające się ku centrum galaktyki włókna.

Galaktyki spiralne oznacza się literą S i w zależności od stopnia rozwinięcia ramion dzieli na typy a, b, c, d. Ich jądra stanowią supermasywne czarne dziury. Galaktyki spiralne mogą mieć tzw. poprzeczkę – pas jasnych gwiazd wychodzący z centrum i przebiegający przez środek galaktyki.

Rodzaje galaktyk – galaktyki soczewkowate

Istnieją też galaktyki soczewkowate, które są formą pośrednią między galaktykami eliptycznymi a spiralnymi. Ich jądra są podobne do silnie spłaszczonej galaktyki eliptycznej, zaś dysk nie posiada ramion spiralnych. Galaktyki te nie zawierają młodych gwiazd ani pyłu, co jest ich cechą charakterystyczną. Za to, podobnie jak galaktyki spiralne, często mają poprzeczki.

Rodzaje galaktyk – galaktyki nieregularne

Ostatni rodzaj galaktyk to galaktyki nieregularne. Mają one względnie niewielkie rozmiary i niesymetryczny kształt. Wyglądają na zniekształcone i niejako porozrywane. Są również bogate w gaz, pył i nowe gwiazdy. Zaliczają się do młodych galaktyk, w których trwają gwałtowne procesy gwiazdotwórcze. Niektóre z nich mają  śladową strukturę w postaci centralnej poprzeczki, a czasem też zaczątków ramion spiralnych, co świadczy o ewolucji galaktyk nieregularnych do spiralnych. Pojawiają się w nich supernowe. Najbardziej znaną galaktyką tego typu jest Mały Obłok Magellana.

Rodzaje galaktyk – głębokie pole Hubble’a

Gdy mówimy o rodzajach galaktyk, trudno nie wspomnieć pewnego zdjęcia o nazwie „głębokie pole Hubble’a”. To obraz niewielkiego, z pozoru pustego obszaru należącego do gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy. Widać na nim tylko trzy gwiazdy, należące do Drogi Mlecznej. Interesujące jest dopiero to, co jest za nimi. A mianowicie około trzy tysiące młodych, odległych galaktyk.

Według wyliczeń naukowców w naszym Wszechświecie może istnieć nawet 350 miliardów dużych galaktyk oraz 3,5 biliona galaktyk karłowatych. Tworzą one 25 miliardów grup galaktyk, będących częścią 10 milionów supergrup galaktyk. A my obserwujemy to z niewielkiej planety małego układu planetarnego, leżącego na peryferiach niewielkiego ramienia średniej klasy galaktyki spiralnej. Ale to właśnie nazwę tej galaktyki zawsze piszemy wielką literą.