Det egentliga namnet på vår sol är Sol, och det är därför stjärnsystemet vi lever i kallas solsystemet. Det är solen som ger den energi som driver allt liv på jorden, och utan den skulle vi inte finnas. Bland stjärnor är solen dock en ganska genomsnittlig stjärna. Det finns stjärnor med massor från 0,08 till 80 gånger solens massa.

Vår sol har en radie på 697 000 km (jämför med jordens radie på 6378 km) och utgör omkring 99,8 % av hela solsystemets massa.
I solens kärna är temperaturen så hög som 15 600 000°C (över 15 miljoner grader), men till och med den svalare ytan är så het som 5 800°C. Dessa temperaturer skapas av kärnprocesser. Varje sekund förbrukas omkring 6 miljarder ton vätekärnor i solens centrala del, där de i denna väldiga stjärnreaktor slås samman till helium. Det ger en enorm effekt: 386 miljarder miljarder megawatt (3,86x10²⁶ W). Vi går igenom kärnprocesserna mer ingående senare.

Här är en typisk bild av solen. De mörka solfläckarna som syns på solens yta är svalare områden, med temperaturer på omkring 3800°C. En solfläck kan vara 2-3 gånger så stor som jordens diameter (källa: Kungliga Vetenskapsakademien).

Solfläckar uppstår när solens kraftiga magnetfält ’rör om’ solens yta, men exakt hur det går till är ännu inte helt klarlagt och är ett stort forskningsområde för astronomerna.

Solsystemet består av solen i centrum och 8 planeter som rör sig i elliptiska banor runt den. Solen är mycket större än planeterna. Planeterna själva utgör mindre än 0,15 % av solsystemets massa. Planeterna syns bara därför att ljuset från solen reflekteras från deras yta. De sänder inte själva ut något ljus.
Det finns också många mindre himlakroppar, som månar som kretsar runt planeterna, asteroider och kometer. Jorden är den tredje planeten från solen. De andra planeterna är uppkallade efter grekiska och romerska gudar och gudinnor. De är (räknat utåt från solen)

Merkurius, uppkallad efter den romerske guden för handel, resor och stöld.
Venus, uppkallad efter den romerska kärleksgudinnan, eftersom den lyser så starkt på himlen
Jorden, som på engelska bokstavligen är uppkallad efter den jord eller mylla den innehåller. Den kallas också vid sitt latinska namn, Terra.
Mars, uppkallad efter den romerske krigsguden på grund av sin ilskna röda färg.
Jupiter, uppkallad efter den romerske guden. Det är solsystemets största planet.
Saturnus, uppkallad efter den romerske jordbruksguden. Välkänd för sina vackra ringar.
Uranus, uppkallad efter den grekiske himmelsguden. Det var den första planeten som upptäcktes med teleskop, och
Neptunus, efter den romerske havsguden. Kallas också ’den blå jätten’. Den har 6 ringar.

Pluto räknades som en planet fram till 2006, då den omklassificerades till dvärgplanet. Det finns 3 kriterier för att räknas som planet. Objektet måste kretsa runt sin stjärna, ha tillräcklig gravitation för att vara klotformat och ha tillräcklig massa för att rensa området runt sin bana. Pluto uppfyllde inte det tredje kriteriet.

Här ser man ett fotomontage av solen och planeterna som visar deras olika storlekar.
Från vänster till höger: solens yta, Merkurius, Venus, jorden, Mars, Jupiter med en måne, Saturnus med sina ringar, Uranus och Neptunus. Planeternas storlekar är skalenliga, men avstånden mellan planeterna är det inte! (Källa: Calvin J. Hamilton, solarviews.com)

Merkurius, Venus, jorden och Mars är alla stenplaneter. Men trots att de har detta gemensamt skiljer sig dessa planeter enormt åt i andra avseenden! Merkurius har ingen atmosfär och liknar därför mycket månen, täckt av kratrar från otaliga meteoritnedslag. Venus, den andra planeten från solen, är den hetaste. Den har en genomsnittlig yttemperatur på 464°C, natt som dag. Solsystemets högsta berg är Olympus Mons på Mars. Det är ungefär tre gånger så högt som Mount Everest, jordens högsta berg.
Jupiter, Saturnus, Uranus och Neptunus är däremot gasjättar. Jupiter är överlägset den största planeten i solsystemet, med mer massa än alla de andra planeterna tillsammans. Den har 300 gånger så stor massa som jorden och över 60 månar. Saturnus har 9 planetringar.

Den planet som mest liknar jorden är Mars. Det finns tecken på att det har funnits vatten på Mars. Formationer som påminner starkt om strandlinjer, flodbäddar och öar tyder på att stora floder en gång har präglat planeten. Det är en olöst fråga vart detta vatten har tagit vägen. På grund av att det kan ha funnits vatten, åtminstone i ett avlägset förflutet, betraktas Mars som en kandidat för att hysa (eller ha hyst) liv utanför vår jord. ExoMars var ett europeiskt lett robotuppdrag till Mars, utvecklat av ESA (Europeiska rymdorganisationen) och Roscosmos. Det sköts upp 2016 och har placerat ut flera olika instrument. Trace Gas Orbiter (TGO) ska kretsa runt Mars och söka efter metan, som kan visa om det finns eller har funnits liv på planeten. En sexhjulig, mycket självständig rover, utrustad med en kamera för att fotografera ytan och en borr för att ta jordprover på 2m djup, kraschade tyvärr vid landningen.

Förr i tiden hade de flesta antika civilisationer någon sorts modell av universum där jorden låg stilla mitt i centrum. Egyptierna såg himlen som gudinnan Nuts kropp, hinduerna såg himlen vila på betarna hos en jättelik elefant, babylonierna såg himlen som insidan av en enorm glasklocka, och araberna såg himlen som ett väldigt tält.

Ptolemaios (omkring 100 – 170 e.Kr.), en romersk medborgare som levde i Egypten på 100-talet e.Kr., var astronom, matematiker och geograf. Han samlade in och systematiserade en stor mängd astronomiska data och tog fram en modell för att beskriva planeternas positioner, som han sammanfattade i sin bok ”Den stora matematiska sammanställningen”.

Hans modell kallas ett geocentriskt system. I detta system ansåg man att jorden var universums centrum och att månen, planeterna och stjärnorna kretsade runt den i koncentriska sfärer. Universum var en ändlig sfär, och utanför denna sfär fanns ingenting. Denna modell var allmänt accepterad i över 1300 år.

Hans teoris huvudpåståenden är följande:

1. Jorden står stilla och befinner sig i systemets centrum.
2. Solen och månen rör sig i cirklar. Jorden är centrum för dessa rörelser.
3. Var och en av de andra planeterna rör sig i en cirkel vars centrum kretsar runt jorden.

Förr i tiden var tanken att jorden var centrum för allting djupt rotad hos alla, och det var svårt att övertyga folk om något annat. Det fanns dock några radikala tänkare, ända tillbaka på 200-talet f.Kr., som trodde något annat. Aristarchos från Samos (omkring 310 – 230 f.Kr.) trodde att solen i själva verket var universums verkliga centrum. Hans teori accepterades inte då, och det dröjde över tusen år innan folk började fundera över den.

Den polske astronomen Nicolaus Copernicus (1473 – 1543) trodde inte heller på den geocentriska modellen av universum. Copernicus lade fram en ny teori som kallas det heliocentriska systemet. Copernicus teori om att solen är universums centrum var den mest radikala vetenskapliga upptäckten under första hälften av det 16:e århundradet och betraktas ofta som startpunkten för hela den moderna vetenskapen. Copernicus upptäckt ledde till en fullständig omprövning av den kunskap om världen som hade byggts upp kring tron att jorden var universums centrum. Nu måste man acceptera att jorden inte var något annat än en planet bland de andra.

I det heliocentriska systemet befinner sig solen i centrum, och planeterna rör sig i banor runt solen. Det var något som var extremt svårt att acceptera på den tiden, eftersom det tycktes strida mot den rimliga uppfattningen att jorden måste vara centrum för allting.

Copernicus lät handskrifter som beskrev hans teori ingå i sitt verk med titeln ”De revolutionibus orbium coelestium libri vi” ("Sex böcker om himlasfärernas omlopp"), men de gavs inte ut förrän många år senare, 1543, det år han dog.
Till en början hade han bara några få trogna anhängare. Giordano Bruno (1548 – 1600) var en italiensk filosof och poet. Han var också en passionerad anhängare av Copernicus teori. Han dömdes för kätteri och fritänkeri av inkvisitionen, satt fängslad i 8 år och brändes till slut på bål för sin övertygelse.
Efterhand började forskarna, den ene efter den andre, anta det nya systemet. Men det var först 100 år efter Copernicus död som teorin blev helt accepterad. Sedan dess har hans teori naturligtvis bevisats vara riktig. Galilei och Kepler var två av de första forskarna som fann belägg som stödde det heliocentriska systemet.

Kepler hittade den matematiska beskrivningen av planeternas rörelse runt solen. De så kallade Keplers lagar hittades genom en noggrann genomgång av de astronomiska observationer av planeterna som Tycho Brahe hade gjort och skrivit ner. Lagarna beskriver rörelserna exakt med matematikens språk.

De kan formuleras så här:

1. Planeternas banor är ellipser med solen i den ena brännpunkten.
2. Linjen mellan planeten och solen sveper över lika stora ytor på lika lång tid när planeten rör sig runt ellipsen.
3. Kvadraten på en planets omloppstid runt solen är proportionell mot kuben på halva storaxeln i dess elliptiska bana.

Bilden illustrerar Keplers lagar och visar att en planets bana är en ellips och att planeten sveper över lika stora ytor på lika lång tid (de orangefärgade ytorna). Dessutom visas ellipsens stor- och lillaxel och dess brännpunkter samt den punkt i banan som ligger närmast solen (perihelium) och den som ligger längst från solen (aphelium).

Exoplaneter är planeter som kretsar runt andra stjärnor. Astronomerna blir allt skickligare på att hitta dem, och i januari 2017 hade omkring 3447 bekräftats. Det visar att det är ganska vanligt att stjärnor har planeter. Vi har redan stött på flera som kan ha egenskaper som liknar jordens. Om vi hittade en planet med liknande storlek, temperaturförhållanden och atmosfär som jorden skulle det kunna vara möjligt att planeten hyser utomjordiskt liv.

Planeter avger inget eget ljus, och det är det som gör dem så svåra att upptäcka. Dessutom ligger exoplaneterna så långt bort att de är nästan omöjliga att se även om vi visste exakt var vi skulle titta. För att komma runt detta har astronomerna kommit på listiga sätt att se planeterna indirekt, med hjälp av moderstjärnan.

Om man till exempel mäter ljuset från en stjärna och märker att ljuset försvagas med jämna mellanrum kan det bero på att en planet passerar framför den. Den här metoden fungerar dock bara om planetens bana för den genom siktlinjen från jorden, vilket i många fall inte händer. Man kan också hitta planeter genom deras gravitationsverkan. Stjärnans gravitation tvingar planeterna in i en bana runt den, men gravitationen verkar åt båda hållen, och planetens gravitation drar också i stjärnan. Det är inte lika tydligt, eftersom stjärnorna är så mycket större och därför har en mycket större gravitation, men om man mäter en stjärnas position tillräckligt noggrant kan man se den ’vingla’ på himlen när planeten drar i den. Astronomernas metoder är mest effektiva när planeterna är stora, och därför är de flesta planeter vi har hittat hittills stora gasplaneter som Jupiter. Med hjälp av allt mer avancerade metoder har astronomerna dock redan hittat flera dussin sådana planeter som liknar jorden och ligger i sina stjärnors beboeliga zon.

Inte alla planeter har månar. Merkurius och Venus färdas till exempel ensamma runt solen. Men vissa planeter har gott om dem. Jupiter har över 60 månar. Vår planet har bara en måne, och den är det enda stället utanför jorden som människor har besökt. Astronomerna tror att ett objekt ungefär lika stort som Mars kolliderade med jorden och att månen bildades av vrakdelarna.

Detta fotomontage visar Jupiter med sin röda fläck, en gigantisk komplex storm som är ungefär tre gånger så stor som jorden och har vindhastigheter på upp till 450 km/h. Till höger på bilden syns de galileiska månarna (Io, Europa, Ganymedes och Callisto – uppifrån och ned). I verkligheten ligger Jupiter och månarna naturligtvis mycket längre ifrån varandra än vad som visas här.

Neil Armstrong blev den första människan på månen den 21 juli 1969, vilket är en imponerande bedrift med tanke på att månen i genomsnitt ligger 384 400km bort. Månen bombarderas av ett jämnt regn av meteoroider, asteroider och kometer, precis som de flesta planeter. Medan nedfallande objekt från rymden på jorden oftast brinner upp i atmosfären är månen täckt av kratrar, eftersom den saknar atmosfär.

Den sargade månen har stor betydelse för jorden. Den styr inte bara tidvattnet utan stabiliserar också jorden och minskar hur mycket den vinglar kring sin axel. Utan månen som vårt ankare skulle vårt klimat vara extremt instabilt, och det skulle minska jordens förmåga att hysa liv.

Varför kallas Io, Europa, Ganymedes och Callisto för de ”galileiska månarna”?

Galileo Galilei (1564 – 1642) var en italiensk fysiker, matematiker, astronom och filosof och betraktas som en mycket viktig gestalt i den vetenskapliga revolutionen. Han hyllas ofta som ’den moderna vetenskapens fader’, eftersom han var den förste som tillämpade den ”experimentella vetenskapliga metoden”. Bland hans många bedrifter finns konstruktionen av det första teleskopet. Med detta teleskop observerade han den ljusaste ’stjärnan’ på himlen och fann 4 små ’stjärnor’ som kretsade runt den, osynliga för blotta ögat. Han insåg snart att dessa ljusa objekt inte alls var stjärnor. Han observerade i själva verket Jupiter och hade upptäckt dess 4 största månar. Månarna fick namnen Ganymedes, Io, Callisto och Europa, men tillsammans kallas de Jupiters ”galileiska månar”.

Trots att han gav ett så stort bidrag till vetenskapen godkände inte den romersk-katolska kyrkan Galileis arbete. År 1633 dömde inkvisitionen honom för kätteri. De tvingade honom att offentligt ta tillbaka sitt stöd för Copernicus och det heliocentriska systemet och dömde honom till livstids fängelse. På grund av hans höga ålder och dåliga hälsa ändrades domen dagen därpå så att han i stället fick avtjäna den i husarrest.

Europa är Jupiters minsta men mest intressanta måne, eftersom den betraktas som en kandidat för att hysa utomjordiskt liv. Den är ungefär en fjärdedel så stor som jorden. Den är täckt av en isskorpa under vilken hela solsystemets största hav finns. Man uppskattar att detta hav kan vara upp till 20 km djupt (på jorden är den djupaste punkten i alla hav bara omkring 11 km).

Även om yttemperaturen på Europa i genomsnitt är -160°C skulle vulkaner som skapar heta källor på Europas havsbotten kunna skapa fristäder för liv. Den energi som behövs för dessa vulkaner kommer antingen från naturligt radioaktivt sönderfall (som på jorden) i Europas steniga inre eller från tidvatteneffekter orsakade av den närbelägna Jupiter.

Denna bild, tagen av Galileo-uppdraget, visar Europas isiga yta (källa: NASA/JPL/University of Arizona/University of Colorado, solarviews.com).

Simmar det verkligen små alger (eller jättebläckfiskar!) i Europas hav? Det vet vi ännu inte. Svaret beror på de okända mekanismerna bakom själva livets uppkomst och på förhållandena på Europa. Ett rymduppdrag till Jupiters måne skulle kunna ge fler ledtrådar. En rymdfarkost som landar på Europas isiga yta skulle till exempel kunna söka efter organiska molekyler som har bildats av liv i havet. Isen på Europa är för tjock att borra igenom, men geologiska processer kan föra upp ämnen från havet till ytan, där en rymdsond skulle kunna hitta dem.

Europa har inte bara något som verkar vara flytande vatten, utan också en tunn syreatmosfär. Men trots vattnet och syret skulle det fortfarande vara extremt svårt att leva på Europa. Ytan tar emot omkring 5400mSv (enheten för stråldos, sievert, definieras i kapitlet Fördelar och risker) strålning från Jupiter, en dödlig dos för människor. Man skulle behöva bo under ytan, där det är varmare. Men då finns också den mycket svagare gravitationen, ännu en hälsorisk för människor.

Det råder ofta stor förvirring kring begreppen när det gäller de mindre objekt som då och då susar över himlen. Så här kommer några definitioner:

Meteoroider är små stenar i vårt solsystem med en storlek på mindre än 10m. Om de når vår atmosfär brinner de ofta upp på grund av den värme som friktionen ger. Det bildar en brinnande strimma på himlen. Denna bana kallas en meteor, men du känner den nog som ’ett stjärnfall’. Om meteoroiden däremot inte brinner upp helt och klarar ett nedslag på jorden kallas den stenbit som blir kvar en meteorit. Man kan hitta meteoriter över hela planeten, men särskilt i Antarktis, eftersom meteoriterna är lätta att se på isen och kylan skyddar dem mot geologisk omvandling.

Asteroider är större. De kan vara upp till många kilometer stora. De flesta av dem finns i det stora asteroidbältet, som kretsar runt solen mellan Mars och Jupiter.

Kometer är mellan 1km och 20km långa och består främst av is och stoft. Därför kallas de ibland ’smutsiga snöbollar’. De har extremt elliptiska banor och tillbringar därför större delen av sin tid långt ute i solsystemet, bortom Pluto. När de kommer nära solen värms de dock upp, och isen smälter och förångas och lämnar en svans av gas efter sig. Man kan ofta se två svansar på en komet. Den ena består av stoft och visar kometens färdriktning, och den andra är alltid riktad bort från solen, eftersom den består av gas som slits loss från kometens yta av solvinden.

Den översta bilden visar en meteorit, kallad EETA 79001, som hittades på isen i Antarktis. Den kommer troligen från Mars. Den kub som visas har sidor på 1cm. (Källa: LPI/NASA). Den mittersta bilden visar en del av asteroiden Mathilde, som mäter omkring 59 gånger 47 km. Ytan har många stora kratrar (källa: JHU/APL/NASA). Den tredje bilden visar kometen West. Den smala blå svansen består av gaser och den breda vita svansen av mikroskopiska stoftpartiklar (källa: John Laborde).

Dessa små objekt av sten eller is kolliderar ganska regelbundet med andra objekt i solsystemet. Det kan du nog se om du tittar på en bild av alla kratrar på vår måne eller på planeten Merkurius. Lyckligtvis har vi något som de inte har. Jorden har en atmosfär.

Oftast är de objekt som kolliderar med jorden små. När de färdas genom atmosfären skapar friktionen mycket värme, och objektet brinner upp och faller sönder. Ibland kan ett litet fragment ta sig igenom, men det träffar troligen marken eller havet utan att skada någon.

Mycket sällan träffas planeten dock av en stor asteroid eller komet, och då kan atmosfären inte skydda oss. Man tror till exempel att en asteroid med en diameter på omkring 10km för 66 miljoner år sedan slog ner på jorden i Centralamerika och orsakade jordbävningar, enorma bränder och gigantiska tsunamier. Nedslaget slungade upp aska och skräp i luften som skymde solen i månader och sänkte temperaturen på hela jorden till fryspunkten. Man tror att över två tredjedelar av arterna på jorden dog ut vid denna händelse, bland dem dinosaurierna. Men även om forskarna med säkerhet vet att denna asteroid kolliderade med jorden finns det också belägg för att den kanske bara var en av många orsaker till att dinosaurierna dog ut. Fossilfynden visar att antalet dinosaurier redan minskade ganska kraftigt före nedslaget, och kanske gav asteroiden dem bara nådastöten.

Men hur är det med oss? Vad skulle hända om en asteroid slog ner på jorden i dag?

Det skulle främst bero på hur stor den var. Om den var lika stor som ett hus skulle den kunna jämna betongbyggnader med marken en knapp kilometer från nedslagsplatsen. En asteroid med en diameter på en och en halv kilometer skulle däremot orsaka mycket större skador, som den som kanske utplånade dinosaurierna. Men hur skrämmande allt detta än kan verka är risken för en kollision med en asteroid av den storleken mycket liten, kanske en stor asteroid ungefär var hundra miljonte år.

Man hittar oftast inte stjärnor helt ensamma. En galax är en samling av ett enormt antal stjärnor som alla är bundna till varandra genom gravitationen. Det finns otaliga galaxer. Vissa kallas dvärggalaxer och innehåller omkring tio miljoner stjärnor, 500 gånger mindre än vår egen galax. Andra är ofattbart stora, 20 gånger större än vår galax, och innehåller bokstavligen biljoner stjärnor.

Trots denna enorma variation bildar de flesta galaxer liknande mönster, så man kan ganska lätt dela in galaxerna i kategorier. Det mest använda klassificeringssystemet togs fram av den amerikanske astronomen Edwin Hubble 1936. Hubble identifierade tre huvudtyper av galaxer utifrån deras synliga utseende.

Elliptiska galaxer är galaxer som har en ungefär elliptisk form och oftast består av äldre stjärnor med låg massa, och där mycket få nya stjärnor bildas.

Spiralgalaxer är mycket vanligare än elliptiska galaxer. De består av en ganska platt, roterande skiva av stjärnor som oftast bildar spiralstrukturer och en central koncentration av stjärnor som kallas bulben. Armarna består oftast av yngre, hetare stjärnor där nya stjärnor bildas i hög takt, medan den centrala bulben rymmer något äldre stjärnor. Många av dessa galaxer har en central stav av stjärnor i mitten

Linsformade galaxer ligger någonstans mittemellan. De har oftast skivor som spiralgalaxerna, men de är mycket mindre väldefinierade, och färre nya stjärnor bildas. Det är som om materialet i skivan helt enkelt har förbrukats och bara stoft finns kvar. De har också oftast mycket större bulber och innehåller mycket äldre stjärnor, mer som de elliptiska galaxerna.

Hubble identifierade också en fjärde kategori: de irreguljära galaxerna. Det är galaxer som inte passar in i de andra kategorierna eftersom de inte har någon väldefinierad form. Man tror att det är galaxer som tidigare hade en tydlig form men har förvrängts av gravitationen från ett annat stort objekt.

Vi befinner oss i en galax som heter Vintergatan. Det är en spiralgalax med omkring 200 - 400 miljarder stjärnor som sträcker sig över 100 000 ljusår. Vår sol är bara en enda sådan stjärna i vår Vintergata. Vår sol är bara en av stjärnorna i vår galax och ligger ungefär två tredjedelar ut från centrum i en av spiralarmarna.

När astronomerna upptäckte detta måste det heliocentriska systemet anpassas. Solen är uppenbarligen inte längre universums centrum. Man trodde att Vintergatan var hela vårt universum tills Edwin Hubble upptäckte tusentals andra galaxer.

Teckning av Vintergatan som visar dess spiralform och vår sols ungefärliga position (källa: HEASARC/NASA)

Uttrycket Vintergatan har två betydelser. Å ena sidan är det namnet på vår hemgalax, som beskrivits ovan. Å andra sidan är det det svaga ljusband man kan se på natthimlen. Enligt den grekiska myten uppstod Vintergatan av mjölk som Hera spillde när hon ammade Herakles.

Nästan alla stjärnor du kan se på natthimlen med blotta ögat tillhör vår galax. Det svaga band som kallas Vintergatan uppstår eftersom vi tittar mot centrum av vår galax, mot bulben. Den högre koncentrationen av stjärnor är det som gör detta område så mycket ljusare.

Vintergatan och några kända stjärnbilder (källa: Fred Bruenjes)

Rymden mellan stjärnorna är inte tom. Där finns enorma moln av stoft och gas. Detta kallas det interstellära mediet, vilket betyder materien mellan stjärnorna.

Det interstellära mediet är extremt tunt med jordiska mått: där det är som tätast är det ännu tommare än det bästa vakuum vi kan framställa på jorden. Den totala massan hos det interstellära mediet uppgår dock till omkring 10 gånger massan av alla stjärnor i vår Vintergata, helt enkelt därför att rymden mellan stjärnorna är så enorm.

Den 25 augusti 2012 nådde Voyager 1 det interstellära mediet och blev därmed det första människotillverkade föremålet som gjort det. Voyager 1 kommer att studera interstellärt plasma och stoft tills uppdraget avslutas 2025.

Bilden visar ett enormt interstellärt gas- och stoftmoln i Trifidnebulosan (källa: Arizona State University)

Precis som stjärnor kan även galaxer vara bundna till varandra genom gravitationen. Om det är färre än 50 galaxer säger man att galaxerna ingår i en galaxgrupp. Vår galax, Vintergatan, ingår i den lokala gruppen, som innehåller över 30 galaxer. Den största galaxen i gruppen (vi är tvåa) är Andromeda, som är tillräckligt stor för att kunna ses med blotta ögat som en suddig fläck på norra stjärnhimlen.

Andromeda liknar vår galax ganska mycket – samma spiralform – men har mycket fler stjärnor. Man uppskattar att den rymmer omkring en biljon stjärnor. Nya studier tyder på att Andromeda bildades genom en kollision mellan 2 mindre galaxer för miljarder år sedan, vilket sannolikt kommer att hända igen, eftersom Vintergatan och Andromeda rör sig mot varandra med en hastighet på 500 000 km/h. Man tror att vi kommer att kollidera med varandra om omkring 4,5 miljarder år.

Alla galaxer i gruppen är inte som vår. Två av de mycket mindre galaxerna är satellitgalaxer som kretsar runt Vintergatan och kallas Stora och Lilla magellanska molnet.

Om fler än 50 galaxer är grupperade tillsammans befinner de sig i det som kallas en galaxhop. Galaxhopar kan ha tusentals galaxer som alla färdas tillsammans. Ibland kan galaxhopar slås samman och bilda superhopar. Superhopar är så stora att de inte längre är bundna genom gravitationen. De kan bilda enorma väggar av galaxer som sträcker sig över hundratals miljoner ljusår. En av dessa enastående väggar kallas Den stora muren eller Coma-muren. Den mäter 300 miljoner gånger 500 miljoner ljusår och är 15 miljoner ljusår tjock.

Inom astronomin är de skalor som behövs ofta extremt stora, och därför behövs ibland nya enheter. Ett ljusår anger hur långt ljuset kan färdas på ett år:

  1 ljusår (ly) = 9,461 x 10¹⁵ m

En annan enhet är parsek:

  1 parsek (pc) = 3,26 ljusår (ly)

För mycket stora avstånd används normalt kiloparsek och megaparsek:

  1 kiloparsek (kpc) = 1 000 pc

  1 megaparsek (Mpc) = 1 000 000 pc

Man stöter också på astronomiska enheter (AE). 1 AE är medelavståndet mellan jorden och solen:

  1 AE = 149,6 x 10⁹ m
  1 AE = 4,8481 x 10^-6 pc
  1 AE = 15,813 x 10^-6 ly

Rymden är stor och full av fascinerande objekt som helt enkelt ligger för långt bort för att vi ska kunna nå dem. Det mesta av det vi vet om universum kommer därför från mätningar av den strålning som objekten sänder ut, till exempel fotoner eller röntgenstrålning.

Med hjälp av denna strålning kan man bland annat beräkna hur stor gravitationskraft det aktuella objektet ger upphov till. På 1930-talet fann en astronom vid namn Fritz Zwicky att Comahopen tycktes ha ’saknad massa’. Hopen hade mycket mer gravitation än man kunde förklara. Vi kan se stjärnorna med optiska teleskop och den heta gasen i hopen med röntgenteleskop och därmed beräkna deras massa. Hopens gravitationseffekter var dock mycket större än väntat, vilket tydde på att det fanns mer massa; massa som vi inte kan se eller detektera. Detta är vad som kom att kallas ’mörk materia’.

Sedan dess har mörk materia studerats ingående. Det verkar som om vanlig materia, de atomer som vår jord, planeterna, stjärnorna och det interstellära mediet består av, bara kan förklara 4 % av massan i universum. Resten är oförklarad.

Eftersom vi inte kan detektera själva den mörka materien hittar vi den indirekt genom stjärnornas rörelser i galaxer och galaxernas och stoftets rörelser i galaxhopar. Vi vet inte vad mörk materia består av, men det finns många teorier och experiment som försöker ta reda på det. Vissa forskare tror till exempel att mörk materia består av svarta hål som skapades vid Big Bang, eller av bruna dvärgar, små kalla stjärnor som är för små för att förbränna väte till helium. Den mest accepterade teorin är dock att mörk materia består av ännu inte upptäckta elementarpartiklar som kallas WIMP:ar (Weakly Interacting Massive Particles – svagt växelverkande massiva partiklar). Ett av de experiment som har utformats för att leta efter WIMP:ar heter DRIFT och ligger 1100m under jord i Boulbygruvan i North Yorkshire i Storbritannien.