Galaksiler, yıldızlar, gezegenler ve geniş gaz ve toz bulutlarından oluşur ve hepsi yerçekimi ile bir arada tutulur. En büyük galaksiler trilyonlarca yıldız içerir ve çapları bir milyon ışıkyılını aşabilir. En küçükleri ise sadece birkaç yüz ışıkyılına kadar uzayan birkaç bin yıldızdan oluşabilir. Çoğu büyük galaksi, merkezlerinde süper kütleli bir kara delik barındırır ve bazılarının kütleleri Güneş'in kütlesinin milyarlarca katı olabilir. Galaksiler, genellikle sarmal ve eliptik olmak üzere çeşitli şekillerde gelir, ancak düzensiz galaksi olarak bilinen daha az organize formlar da vardır. Çoğu galaksi 10 milyar ila 13.6 milyar yıl yaşındadır ve bazıları evrenin oluşumundan, yani yaklaşık 13.8 milyar yıl öncesine kadar uzayan bir yaşa sahiptir. Astronomlar, bilinen en son oluşmuş galaksinin yaklaşık 500 milyon yıl önce var olduğuna inanıyor. Galaksiler, karşılıklı yerçekimleriyle bir arada tutulan yaklaşık 100 galaksi veya daha az gruplara düzenlenebilir. Kümeler olarak adlandırılan daha büyük yapılar, binlerce galaksi içerebilir. Gruplar ve kümeler, süperkümeler de oluşturabilir, ancak bunlar yerçekimi ile bağlı değildir. Bu süperkümeler, boşluklar, "galaksi duvarları" ve diğer büyük yapılar evrendeki kozmik madde ağını oluşturur.
Önemli noktaları göster
Ana galaksimiz Samanyolu olarak adlandırılır. 100.000 ışıkyılı boyunca uzanan bir yıldız diskine sahip bir sarmal galaksi olarak bilinir. Dünya, galaksinin spiral kollarından birinde, merkezden yarı yolda bulunur. Güneş sistemimiz, Samanyolu'nu bir kez dolanmak için yaklaşık 240 milyon yıl alır. Dünya perspektifimizden, Samanyolu, göğün üzerinden geçen soluk, süt renginde bir ışık şeridi olarak görünür ve bu nedenle adını alır. Bu özellik, kenardan görüldüğü gibi, ana galaksimizin merkezi diskini işaret eder. Samanyolu, Yerel Grup olarak bilinen, 50'den fazla diğer galaksiye yakındır. Bunlar, milyarlarca yıldıza sahip olan küçük galaksilerden (cüce galaksiler) en yakın büyük komşumuz Andromeda Galaksisi'ne kadar değişiklik gösterir. Yerel Grup, Virgo Kümesi'nin hemen kenarında yer alır ve devasa Laniakea Süperkümesi'nin bir parçasıdır.
Yaklaşık 1.5 milyar ışıkyılı uzaklıkta görülen yakın bir grup olan Küme 15. Uluslararası bir astronom ekibi, James Webb Uzay Teleskobu (JWST) verilerini kullanarak COSMOS Web olarak bilinen gökyüzü bölgesinde gözlemlenen şimdiye kadarki en büyük galaksi grubu örneğini sundu. Bu çalışma, galaksi oluşumu ve evrimi ile evrenin büyük ölçekli yapısı hakkında benzersiz içgörüler sunarak dış galaktik astronomide önemli bir başarıyı işaret ediyor. Görüntüler, evrenin Dünya'dan çok daha genç olduğu bir döneme, yaklaşık 12 milyar yıl öncesinden 1 milyar yıl öncesine kadar olan dönemi kapsıyor. Yakında Astronomi & Astrofizik Dergisi'nde yayımlanacak yeni görüntü kataloğu, yaklaşık 1.700 galaksi grubu içeriyor. Araştırma ekibinin 6 milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir galaksi kümesini yakaladığı nefes kesici görüntü, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Ayın Resmi olarak yer alacak. Bilim insanları, James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanarak 1678 galaksi grubu veya protokümeler keşfettiler; bu, şimdiye kadar gözlemlenen en büyük ve en derin galaksi grubu örneğidir. Bu örnekle, gruplardaki galaksilerin evrimi ve büyümesi, 12 milyar yıl boyunca kozmik zaman içinde incelenebilir. 2022'de faaliyete başlayan James Webb Uzay Teleskobu, uzayda bulunan en büyük teleskop olarak, astronomların daha önce hiç olmadığı kadar ileri görüş yapmasına izin veriyor ve yüksek çözünürlük ve aşırı hassasiyeti sayesinde daha önce hiç olmayan netlik sağlıyor. Işığın sabit bir hızda yolculuk etmesi nedeniyle, baktığımız mesafe ne kadar büyükse, geçmişte o kadar geriye gideriz. İnsan gözünün göremediği kadar sönük, aşırı uzak galaksileri gözlemleyerek—bunlar insan gözünden bir milyar kat daha sönüktür—ekip, galaksilerin evrenin başlangıç döneminde nasıl göründüğüne dair bir bakış sunabildi.
Galaksiler evren boyunca eşit şekilde dağılmamıştır. Bunun yerine, filamentler ve duvarlarla bağlanan yoğun bölgelerde toplanarak kozmik ağ denilen geniş bir yapıyı oluştururlar. Gerçekten izole galaksiler nadirdir; çoğu, genellikle üç ila birkaç düzine galaksi içeren galaksi gruplarında ya da yüzlerce hatta binlerce galaksiyi yerçekimi ile bir arada tutan daha büyük galaksi kümelerinde bulunur. Bilim insanı Gozalissel'in dediği gibi: "İnsanlar gibi, galaksiler de toplanır ve aileler oluşturur." Şunu ekler: "Gruplar ve kümeler son derece önemlidir, çünkü içlerindeki galaksiler etkileşimde bulunabilir ve birleşebilirler, bu da galaksi yapısı ve şeklinde değişimlere yol açabilir. Bu ortamları incelemek, karanlık madde üzerinde, devasa kara deliklerden gelen geri beslemeleri ve galaksiler arasında dolduran sıcak gazın termal tarihçesini anlamamızı sağlar." Yeni katalog, 1 milyar ila 12 milyar yıl öncesine kadar uzanan gözlemleri içerdiğinden, bilim insanları evrendeki en eski yapılardan bazılarını daha yeni olanlarla karşılaştırabilirler, böylece galaksi grupları hakkında daha fazla bilgi edinebilirler ve nasıl evrildiklerini öğrenebilirler. Galaksi gruplarının tarihini incelemek, astronomların merkezlerindeki devasa, en parlak grup galaksilerinin (BGG) nasıl tekrar birleşmeler yoluyla oluştuğunu anlamalarına da yardımcı olabilir. "Evrene derinlemesine baktığımızda, galaksilerin şekillerinin daha düzensiz olduğunu ve birçok yıldız oluşturduklarını buluyoruz. Bizim zamanımızda yıldız oluşumu 'durgunluk' dediğimiz durumda—galaksilerin eliptik veya spiral gibi daha simetrik yapıları var. Bu şekillerin kozmik zaman boyunca nasıl dönüştüğünü görmek gerçekten heyecan verici."