Galaktikus csillagászat

A galaxisok igen nagy számú ($10^{10}$ - $10^{11}$) csillagból álló, óriási ($\sim 10^5$ fényév) méretű csillagrendszerek. Habár a hozzájuk hasonló sziget-univerzumok létezését Immanuel Kant német filozófus már a 18. században felvetette, a galaxisok létének minden kétséget kizáró igazolása Edwin Hubble amerikai megfigyelő csillagász érdeme. Hubble 1920-ban cefeida típusú változócsillagokat azonosított az Androméda-ködben, ezek segítségével meghatározta a köd távolságát. Eredményül 929 ezer fényévet kapott (a jelenlegi ismert, pontos érték 2 millió fényév), ami minden korábbi becslésnél, vagy elképzelésnél jóval nagyobbnak bizonyult. Ezzel bebizonyította, hogy az Androméda-köd nem egyszerűen egy kiterjedt gázfelhő, vagy egy születőben lévő bolygórendszer (mint akkoriban még sokan gondolták), hanem egy hatalmas méretű, csillagok milliárdjaiból álló galaxis. Azóta kiderült, hogy az Androméda-köd egyike a legközelebbi galaxisoknak. Manapság rajta kívül több milliárd galaxis létezésére utaló közvetlen megfigyelési bizonyítékokkal rendelkezünk.

A Nap is egy nagy méretű galaxis, a Tejútrendszer tagja. Ebben a fejezetben röviden áttekintjük a Tejútrendszeren kívüli extragalaxisok jellemzőit, majd a Tejútrendszer morfológiai felépítését és fizikai folyamatait tárgyaljuk.

Szükséges előismeretek, kompetenciák: differenciál- és integrálszámítás, differenciálegyenletek, megfigyelő csillagászat alapfogalmai, klasszikus mechanika mozgásegyenletei, statisztikus fizika alapfogalmai.

Kulcsszavak: galaxis, Tejútrendszer, differenciális rotáció, Oort-konstansok, epiciklus közelítés, sebességdiszperzió, spirálszerkezet, Boltzmann-egyenlet.