Galaxien sind nicht nur grosse Ansammlungen von Sternen, Gas, Staub und dunkler Materie - sie sind Fundamentalstrukturen des Universums, deren physikalische Eigenschaften direkte Hinweise auf die Entstehung, Zusammensetzung und Zukunft des Kosmos liefern. Ohne das Verständnis von Galaxien würe moderne Astrophysik und Kosmologie kaum denkbar.
Die Bedeutungen von Galaxien im Überblick:
Galaxien sind die Bausteine der grossräumigen Struktur des Universums. Sie gruppieren sich zu Galaxienhaufen und Superhaufen und bilden zusammen mit Filamenten und Leerräumen das sogenannte kosmische Netz. Die Verteilung und Bewegung von Galaxien hilft Wissenschaftlern, die Expansion des Universums und die Wirkung der dunklen Materie zu erforschen.
Galaxien sind die Orte, an denen Sterne entstehen, leben und sterben. Dabei produzieren Sterne durch Nukleosynthese schwerere Elemente (wie Kohlenstoff, Sauerstoff, Eisen). Diese Elemente werden in Supernovae freigesetzt und bereichern das interstellare Medium - was die Grundlage für neue Sterne, Planeten und letztlich Leben bildet.
Die Rotation von Galaxien und die Bewegungen von Galaxien in Haufen deuten auf grosse Mengen unsichtbarer Masse hin - der sogenannten dunklen Materie. Ihre Existenz ist eine der wichtigsten offenen Fragen der modernen Physik und kann nur durch die Analyse der Dynamik von Galaxien erschlossen werden.
Durch die Rotverschiebung von Galaxien erkannte Edwin Hubble, dass sich das Universum ausdehnt. Diese Erkenntnis ist die Grundlage für das Urknallmodell. Galaxien dienen als "Marker", um die Expansionsrate (Hubble-Konstante) und deren Veränderungen über die Zeit zu bestimmen.
In den Zentren fast aller grossen Galaxien befinden sich supermassereiche Schwarze Löcher. Ihre Aktivität (z. B. als Quasare) beeinflusst die Entwicklung ihrer Galaxie - etwa durch Rückkopplungseffekte, die die Sternentstehung regulieren.
Durch die Beobachtung weit entfernter (und damit sehr alter) Galaxien kann man zurück in die Zeit schauen. So rekonstruieren Forscher die Entstehung und Entwicklung des Universums, angefangen bei den ersten Galaxien etwa 300-500 Millionen Jahre nach dem Urknall.