Jak duże mogą być galaktyki? Naukowcy mają problem z ustaleniem
Galaktyki to jedne z największych struktur w kosmosie. Wiemy, że są ogromne, ale jeśli mielibyśmy domagać się precyzyjnej odpowiedzi, to już sprawa nie jest taka prosta, nawet dla naukowców.
Granice, których nie widać
Chcąc ustalić granice galaktyk, warto zacząć od najbardziej zasadniczej kwestii. Granice nie mają wyraźnych krawędzi. Ich gwiazdy nie kończą się w konkretnym miejscu, tak jak kończy się powierzchnia planety. Zamiast tego rozkładają się coraz rzadziej, aż w końcu stapiają się z tłem nieba. Astronomowie radzą sobie z tym w sposób umowny, mierząc tzw. jasność powierzchniową, czyli ile światła pada z galaktyki na dany wycinek nieba. Gdzie ta wartość spada do poziomu ogólnego tła, tam umownie kończy się galaktyka. To trochę jak ustalanie, gdzie kończy się mgła.
Dla porównania, nasza Droga Mleczna ma około 100 000 lat świetlnych średnicy. Jedno "roku świetlne" to dystans, jaki światło pokonuje w ciągu roku, czyli prawie 9,5 biliona kilometrów. Droga Mleczna jest więc niewyobrażalnie duża. I mimo to przy niektórych galaktykach wygląda skromnie.
Malin 1, odkryta przez astrofizyka Davida Malina z Anglo-Australian Observatory, to przykład galaktyki spiralnej ukrytej przez dziesięciolecia. Z daleka wygląda normalnie, jakieś 30 000 lat świetlnych szerokości. Dopiero bardzo długie ekspozycje fotograficzne ujawniły, że jej spiralne ramiona rozciągają się na 650 000 lat świetlnych. To sześć razy więcej niż Droga Mleczna. Była pierwszą odkrytą galaktyką tego typu, o bardzo niskiej jasności powierzchniowej, czyli rozległą, ale wyjątkowo słabo świecącą.
Podobnie imponująca jest galaktyka UGC 2885, znana też jako galaktyka Rubina. Oddalona o 230 milionów lat świetlnych, ma niemal 450 000 lat świetlnych szerokości. Jej nieoficjalna nazwa pochodzi od Very Rubin, astronomiZ Instytutu Carnegie, która jako jedna z pierwszych zmierzyła tę galaktykę i odkryła dowody na istnienie ciemnej materii.
Jeszcze większe bywają galaktyki eliptyczne, wyglądające jak kosmiczne kule z gwiazd, bez wyraźnych ramion. ESO 383-76 rozciąga się na 1,8 miliona lat świetlnych. Leży w centrum gromady galaktyk Abell 3571 i prawdopodobnie urosła tak, bo przez miliardy lat wchłaniała sąsiadów.
Skąd te gigantyczne rozmiary? Astronomowie podejrzewają, że kluczem są zderzenia i fuzje galaktyk. Kiedy dwie galaktyki się zbliżają, wzajemna grawitacja je wciąga i ostatecznie łączy w jedną większą. Problem w tym, że takie kolizje powinny zaburzać spiralne ramiona, a Malin 1 ma je wciąż niemal idealne. To wciąż nierozwiązana zagadka.
Możliwe, że znamy zaledwie ułamek ogromnych galaktyk, jakie istnieją. Te najbardziej rozległe są też najsłabiej widoczne. Nowe obserwatoria, takie jak Obserwatorium Very Rubin w Chile, mają szansę odkryć kolejne kosmiczne olbrzymy, które dotąd ukrywały się po prostu dlatego, że są zbyt duże i zbyt blade, by je dostrzec.
