GALAKTYKI ELIPTYCZNE: POWSTAWANIE, CHARAKTERYSTYKA, TYPY, PRZYKŁADY - ARTE - 2025

Te galaktyki eliptyczne są elipsoidalne obiekty astronomiczne. Wewnątrz galaktyki znajdują się miliony gwiazd, planet, trochę gazu, pyłu i obfitej ciemnej materii, a wszystko to połączone jest siłą grawitacji.

Brakuje im wyraźnej struktury, a ich jasność jest dość jednolita, ponieważ gwiazdy są regularnie rozmieszczone w kierunku krawędzi, gdzie światło rozprasza się płynnie w postaci bardzo słabej halo.

Rysunek 1. Jasna galaktyka eliptyczna NGC 3610 w konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy, widziana przez teleskop Hubble'a. Źródło: Wikimedia Commons.

Formacja i ewolucja

Astrofizycy początkowo myśleli, że to duże załamanie było tym, co dało początek galaktyce eliptycznej, która dała początek intensywnemu tworzeniu się gwiazd, które ostatecznie ustało. Tę hipotezę potwierdza fakt, że populacja gwiazd w tych galaktykach jest starsza niż w innych typach.

Z drugiej strony, w galaktykach eliptycznych jest bardzo mało gazu i pyłu, znanego jako materia międzygwiazdowa, która jest dokładnie surowcem niezbędnym do powstawania nowych gwiazd.

Jednak obecne obserwacje potwierdzają, że pomimo pozornej stabilności galaktyki nie są statyczne. Siła grawitacji powoduje, że aktywnie współdziałają ze sobą, gdy tylko jest taka możliwość.

Z tego powodu przeważa obecna hipoteza, że ​​galaktyki eliptyczne mają różne pochodzenie i że galaktyki o innych kształtach mogą z czasem stać się eliptyczne.

Przyciąganie grawitacyjne może powodować zderzenia, które ostatecznie powodują połączenie. Wydarzenia o takiej wielkości nie są rzadkością, ponieważ grawitacja otwiera drzwi do takiej możliwości. Co więcej, galaktyki eliptyczne często znajdują się w środku gromad galaktycznych, gdzie istnieje możliwość uwięzienia materii i połączenia się z innymi galaktykami.

Rysunek 2. Te dwie łączące się galaktyki są znane jako „Myszy”. Są w gwiazdozbiorze Coma Berenice. Źródło: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team i ESA

Potwierdza to fakt, że młode niebieskie gwiazdy zostały wykryte we wnętrzu niektórych galaktyk eliptycznych - galaktyk niebieskich karłów - co wskazuje, że nie są one całkowicie pozbawione materii międzygwiazdowej.

Sugerowano również, że kiedy galaktyki spiralne zużywają swój surowiec, ewoluują do kształtu soczewkowatego, to znaczy kształtu dysku bez ramion spiralnych. Kolejne zderzenia z innymi galaktykami doprowadziłyby do utraty dysku i przekształcenia się w elipsoidę.

Charakterystyka ogólna

Aby uzyskać przybliżenie wymiarów wszechświata, jednostki odległości powszechnie używane na Ziemi nie są odpowiednie. W astronomii powszechnie używane są rok świetlny, parsek (pc) i kiloparsek (kpc):

1 kpc = 1000 szt. = 3300 lat świetlnych

Przy pomiarze masy obiektów tak dużych jak galaktyki stosuje się jednostkę zwaną masą Słońca, która jest oznaczana jako M☉ równoważna 2 x 10 ^ 30 kg.

Jeśli chodzi o ogólną charakterystykę galaktyk eliptycznych, jasne jest, że najbardziej charakterystyczny jest ich kształt, od prawie kulistych do bardzo spłaszczonych elipsoid.

Jak wyjaśniono na początku, galaktyki eliptyczne są bardzo nieustrukturyzowane. Mają dość regularny rozkład elipsoidalnego kształtu i są otoczone słabym świecącym halo, o większym lub mniejszym stopniu. Brakuje im dysku lub innej wyróżniającej się struktury.

Mogą mieć galaktyki satelitarne, znacznie mniejsze galaktyki, które są pod ich grawitacyjną dominacją, chociaż nie jest to unikalne dla galaktyk eliptycznych, ponieważ nasza Droga Mleczna, galaktyka spiralna z poprzeczką, ma Obłoki Magellana jako satelity.

Niektóre mają także gromady kuliste gwiazd, które można pomylić z eliptycznymi galaktykami karłowatymi. Jeśli chodzi o kinematykę, gwiazdy tworzące galaktykę eliptyczną często poruszają się po skomplikowanych trajektoriach i uważa się, że moment pędu galaktyki jest niewielki.

Masa i wymiary

Istnieje duża zmienność pod względem wielkości. Ponieważ mają mało gazu i pyłu międzygwiazdowego, masa galaktyki eliptycznej jest masą gwiazdową. Liczba gwiazd może wahać się od kilku milionów do miliona milionów gwiazd.

Dotychczasowe szacunki pokazują średnice 1-200 kpc, aw wyjątkowych przypadkach 1 megaparsek - około 3 miliony lat świetlnych.

Zwykle masa mieści się w przedziale 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Małe galaktyki eliptyczne, zwane także galaktykami karłowatymi, są liczne w pobliżu naszej galaktyki Drogi Mlecznej.

Na drugim biegunie znajdują się gigantyczne galaktyki eliptyczne o niezwykłej jasności. W rzeczywistości ta klasa ma największe znane galaktyki, które na ogół znajdują się w centrum gromad galaktyk, więc prawdopodobnie zawdzięczają swój ogromny rozmiar łączeniu się z sąsiednimi galaktykami.

Rodzaje

Astronom Edwin Hubble sklasyfikował galaktyki według ich kształtu i ustalił pięć podstawowych wzorów. W jego klasyfikacji wyróżnia się spirale: eliptyczne, soczewkowe, spiralne, z poprzeczką i nieregularne. Większość galaktyk, około 90%, to galaktyki eliptyczne lub spiralne.

Hubble umieścił galaktyki eliptyczne na początku swojego schematu klasyfikacji, nazywając je „galaktykami wczesnego typu”, ponieważ wierzył, że później ewoluowały w inne formy.

Jeśli a jest półoś wielką i b jest półoś małą osią elipsy, eliptyczność e jest określona wzorem:

E = 1 - b / a

E jest indykatywną miarą spłaszczenia elipsy, na przykład jeśli a i b są bardzo zbliżonymi wartościami, iloraz b / a wynosi około 1, a eliptyczność wynosi zero, co daje galaktykę sferyczną.

Najwyższa akceptowana wartość dla E to 3, aw klasyfikacji Hubble'a pierwsze miejsce po lewej zajmują galaktyki sferyczne, które są oznaczone jako E0, a następnie typy pośrednie E1, E2, … aż do osiągnięcia EN, gdzie N = 10 (1- b / a).

Najbardziej płaskie znane osiągają aż do E7, ponieważ powyżej tej wartości struktura galaktyki zostaje utracona.

Sam Hubble zmodyfikował swoją pierwotną klasyfikację, gdy przybyło więcej informacji. Podobnie zrobili inni astrofizycy, którzy oprócz samego kształtu elipsoidalnego uwzględnili nowe cechy. W tym celu użyto innych liter, a także małych liter.

Eliptyczne galaktyki kwadratowe (pudełkowate) i dyskoidalne (dyskowate)

Poza sekwencją Hubble'a Ralf Bender i jego współpracownicy zaproponowali w 1988 roku dwa nowe terminy klasyfikujące galaktyki eliptyczne, które uwzględniają nie tylko kształt, ale także inne bardzo ważne cechy.

W ten sposób zostały pogrupowane jako „pudełkowate” i „dyskowate”, które przekładają się odpowiednio na kwadratowe i dyskoidalne. Klasyfikacji tej dokonano z uwzględnieniem linii izofotycznych, które łączą punkty o tej samej jasności na powierzchni galaktyki.

Co ciekawe, linie te nie mają eliptycznego kształtu. W niektórych galaktykach wydają się być raczej prostokątne, aw innych przybierają kształt dysku, stąd nazwa.

Kwadratowe mają większą jasność, są większe i bardziej aktywne w tym sensie, że mają źródła radiowe, a także promienie X. Dyskoidalne są pod tym względem spokojniejsze i mają mniejszą jasność.

Tak więc nawet przy tej samej klasyfikacji w sekwencji Hubble'a dwie galaktyki eliptyczne mogą mieć różne właściwości, jeśli jedna z nich jest pudełkowata lub kwadratowa, a druga dyskowata lub dyskoidalna. Miałyby one tendencję do większej rotacji, podczas gdy pudełkowate mogłyby być wynikiem wielu fuzji i interakcji galaktycznych.

Galaktyki eliptyczne typu cD

Są to galaktyki eliptyczne tak kolosalne, że nie sposób ich nie zauważyć, jeśli chodzi o temat. Mogą mieć 1 mega-parsek szerokości i znajdują się w środku gromad galaktycznych.

Ich rozmiar wynika prawdopodobnie z faktu, że są one wynikiem połączenia kilku galaktyk: między 10 ¹³ a 10 ¹⁴ M☉. Mają bardzo jasne jądro centralne i są domem dla setek tysięcy gromad kulistych. Ponadto przypuszcza się, że zawierają one dużą ilość ciemnej materii, niezbędnej do wyjaśnienia, że ​​pozostaje ona spójna.

Rysunek 3. Porównanie galaktyk, w których wyróżnia się kolosalna galaktyka eliptyczna IC 1101. Źródło: Wikimedia Commons.

Największym z dotychczasowych jest IC 1101 w gromadzie Abell 2029, w konstelacji Panny. Został odkryty przez Williama Herschela w 1790 roku i szacuje się, że jego maksymalna średnica wynosi 6 milionów lat świetlnych.

Ponieważ jego rdzeń jest niezwykle aktywny, nie wydaje się prawdopodobne, aby zawierał formy życia, a przynajmniej nie takie, jakie znamy na Ziemi.

Przykłady

Galaktyki eliptyczne zwykle znajdują się w środku gromad galaktyk, które są związkami mniej lub bardziej dużych galaktyk. W gwiazdozbiorze Panny iw Coma Berenice znajdują się godne uwagi gromady.

Ponieważ większość galaktyk znajduje się tak daleko, oko jest dość trudne do zidentyfikowania, ale używając teleskopów lub nawet dobrej jakości lornetek, można rozróżnić galaktyki wszystkich typów.

W sieci jest wiele map, a także aplikacji do odkrywania obiektów astronomicznych. Galaktyki zwykle nie mają nazw własnych, z kilkoma wyjątkami, takimi jak Droga Mleczna, Andromeda, Wir lub Wir oraz galaktyka Sombrero.

Większość jest oznaczona kodem katalogowym: katalog Messiera (M), NGC lub New General Catalog oraz IC Index Catalog, jako akronim w języku angielskim.

Galaxy M87

Gwiezdny obiekt znany jako M87 (lub NGC 4486) należy do gromady galaktyk w konstelacji Panny. Jest to jedna z najbliżej Ziemi galaktyk eliptycznych, oddalona o około 53 miliony lat świetlnych i jest typu pudełkowego opisanego w poprzedniej sekcji. Ma bardzo aktywne jądro pod względem częstotliwości radiowej i emisji plazmy.

Jest to około dwa razy więcej niż masa naszej Drogi Mlecznej, nie licząc ciemnej materii. Gdyby udało się to wykryć, M87 okazałaby się około 200 razy masywniejsza niż Droga Mleczna. W M87 zidentyfikowano około 12 000 gromad kulistych.

Rysunek 4. galaktyka eliptyczna M87 widziana przez teleskop Hubble'a. Źródło: Wikimedia Commons.

M87 emituje strumień materii o długości około 5000 lat świetlnych, który, jak się uważa, pochodzi z kolosalnej czarnej dziury otoczonej gorącą materią, która nie znajduje się dokładnie w centrum.

Galaxy M32

Jest to eliptyczna galaktyka karłowata, która towarzyszy Andromedzie, w konstelacji o tej samej nazwie. Ponieważ jest bardzo zwarty i obraca się wokół bardzo masywnego obiektu, niektórzy eksperci sugerują, że jest to rdzeń starożytnej galaktyki rozczłonkowany przez jakieś kolizję grawitacyjną.

Rysunek 5. Rysunek przedstawia galaktykę spiralną Andromedy, a mała galaktyka eliptyczna M32 to mała kropka na lewo od środka. Źródło: Wikimedia Commons. Torben hansen

Możliwe, że w starożytności zderzył się z samą Andromedą, a na zdjęciach widać, jak zewnętrzne gwiazdy M32 są nieubłaganie przyciągane do swojego większego sąsiada.

Bibliografia

1. Carroll, B. Wprowadzenie do współczesnej astrofizyki. 2nd. Wydanie. Osoba. 874-1037.
2. Galaktyka. Odzyskane z: es.wikipedia.org
3. Jak to działa. 2016. Księga Przestrzeni. 8th. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134–150.
4. Galaktyki. Odzyskany z: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Elliptical Galaxies. Pobrane z: docs.kde.org.
6. Oster, L. 1984. Współczesna astronomia. Od redakcji Reverté. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Gwiazdy i planety. Przewodnicy polowi Petersona. 148-154.
8. Wikipedia. Galaktyka eliptyczna M87. Odzyskane z: es.wikipedia.org.