ELLIPTISKE GALAKSER: DANNELSE, KARAKTERISTIKA, TYPER, EKSEMPLER - ARTE - 2025

De elliptiske galakser er ellipsoide astronomiske objekter. Indvendigt er disse galakser hjem til millioner af stjerner, planeter, noget gas, støv og rigeligt mørkt stof, alt sammen forbundet med tyngdekraften.

De mangler en åbenlys struktur, og deres lysstyrke er ret ensartet, da stjernerne er jævnt fordelt mod kanterne, hvor lyset diffunderer jævnt i form af en meget svag glorie.

Figur 1. Den lyse elliptiske galakse NGC 3610 i stjernebilledet Ursa Major, set af Hubble-teleskopet. Kilde: Wikimedia Commons.

Dannelse og evolution

Astrofysikere troede først, at et stort sammenbrud var det, der gav anledning til en elliptisk galakse, som gav anledning til intens stjernedannelse, der til sidst ophørte. Denne hypotese understøttes af det faktum, at den stjernepopulation i disse galakser er ældre end den for andre typer.

På den anden side er der i elliptiske galakser meget lidt mængde gas og støv, der er kendt som interstellar stof, som netop er det råmateriale, der er nødvendigt i dannelsen af ​​nye stjerner.

Men nuværende observationer bekræfter, at galakser ikke er statiske trods deres tilsyneladende stabilitet. Tyngdekraften får dem til at interagere aktivt med hinanden, når der er mulighed.

Af denne grund er hypotesen i øjeblikket gældende, at elliptiske galakser har forskellig oprindelse, og at galakser med andre former sandsynligvis vil blive elliptiske over tid.

Tyngdekraftsattraktionen kan forårsage kollisioner, der producerer en eventuel fusion. Begivenheder af en sådan størrelse er ikke ualmindelige, da tyngdekraften åbner dørene for denne mulighed. Desuden findes elliptiske galakser ofte midt i galaktiske klynger, hvor der er mulighed for at fælde materiale og fusionere med andre galakser.

Figur 2. Disse to fusionerende galakser er kendt som "Musene." De er i stjernebilledet Coma Berenice. Kilde: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team og ESA

Dette bekræftes af det faktum, at unge blå stjerner er blevet påvist i nogle elliptiske galakser - blå dværggalakser - hvilket viser, at de ikke er fuldstændig blottet for interstellar stof.

Det er også blevet antydet, at når spiralgalakser bruger deres råmateriale, udvikler de sig til en linseform, dvs. en skiveform uden spiralarme. På hinanden følgende kollisioner med andre galakser ville føre til tab af disken og omdannelsen til en ellipsoid.

Generelle karakteristika

For at få en tilnærmelse til dimensionerne i universet er de afstande enheder, der ofte bruges på Jorden, ikke passende. I astronomi er lysåret, parsec (pc) og kiloparsec (kpc) almindelig brug:

1 kpc = 1000 pc = 3300 lysår

Ved måling af massen af ​​objekter, der er så store som galakser, bruges enheden kaldet solmasse, der betegnes som M☉ svarende til 2 x 10 ^ 30 kg.

Med hensyn til de generelle karakteristika ved elliptiske galakser er det klart, at det mest karakteristiske er deres form, der spænder fra næsten sfæriske til meget fladede ellipsoider.

Som forklaret i begyndelsen er elliptiske galakser meget ustrukturerede. De har en ret regelmæssig fordeling af ellipsoid form og er omgivet af en svag lysende glorie, i større eller mindre grad. De mangler en disk eller anden struktur, der skiller sig bemærkelsesværdigt ud.

De kan have satellitgalakser, meget mindre galakser, der er under deres gravitationsdominans, selvom dette ikke er eksklusivt for elliptiske galakser, fordi vores Mælkevej, en spærret spiralgalakse, har de magellanske skyerne som satellitter.

Nogle har også kugleformede stjerneklynger, som kan forveksles med elliptiske dværg galakser. Med hensyn til kinematik har stjernerne, der udgør en elliptisk galakse, en tendens til at følge komplicerede baner, og galaksens vinkelmomentum antages at være af lav størrelse.

Masse og dimensioner

Der er meget variation med hensyn til størrelse. Fordi de har lidt interstellar gas og støv, er massen af ​​en elliptisk galakse stjernemasse. Antallet af stjerner kan variere fra et par millioner stjerner til en million millioner stjerner.

I dag er der skøn over diametre på 1-200 kpc og undtagelsesvis 1 Megaparsec - ca. 3 millioner lysår.

Normalt er massen i området 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Små elliptiske galakser, også kaldet dværg galakser, er rigelige i nærheden af ​​vores Melkevejs galakse.

I den anden ekstrem er de kæmpe elliptiske galakser med ekstraordinær lysstyrke. Faktisk har denne klasse de største kendte galakser, som generelt er i centrum af galakse-klynger, så de skyldes muligvis deres enorme størrelse til at fusionere med tilstødende galakser.

typer

Astronom Edwin Hubble klassificerede galakser efter deres form og etablerede fem grundlæggende mønstre. Dets klassificering inkluderer: elliptiske, linseformede, spiralformede, spærrede og uregelmæssige spiraler. De fleste galakser, ca. 90%, er elliptiske eller spiralformede.

Hubble placerede elliptiske galakser i begyndelsen af ​​hans klassificeringsskema og henviste til dem som "galakser af den tidlige type", fordi han troede, at de senere udviklede sig til andre former.

Hvis a er den halv-store akse og b den semi-mindre akse af ellipsen, gives ellipticiteten e ved:

E = 1 - b / a

E er et vejledende mål for, hvor ellipsen er flad, for eksempel hvis a og b er meget tæt, er kvotienten b / a ca. 1, og ellipticiteten er nul, hvilket resulterer i en sfærisk galakse.

Den højeste accepterede værdi for E er 3 og i Hubble-klassificeringen er det første sted til venstre besat af sfæriske galakser, der er betegnet som E0, efterfulgt af mellemtyperne E1, E2,… indtil de når EN, hvor N = 10 (1- b / a).

De kendteste fladeste når op til E7, da over denne værdi galakseens struktur går tabt.

Hubble ændrede selv sin oprindelige klassificering, efterhånden som der kom flere oplysninger. Det gjorde andre astrofysikere også for at inkludere nye funktioner bortset fra den ellipsoide form. Til dette blev der anvendt andre bogstaver såvel som små bogstaver.

Elliptiske firkantede (boxy) og discoidal (disky) galakser

Uden for Hubble-sekvensen foreslog Ralf Bender og hans samarbejdspartnere i 1988 to nye udtryk til klassificering af elliptiske galakser, der ikke kun tager højde for formen, men også andre meget vigtige egenskaber.

På denne måde blev de grupperet i "boxy" og "disky", som er oversat til henholdsvis firkantede og discoidal. Denne klassificering blev foretaget under hensyntagen til de isofotiske linjer, der forbinder punkter med den samme lysstyrke på den galaktiske overflade.

Interessant nok følger disse linjer ikke elliptisk form. I nogle galakser har de en tendens til at være ret rektangulære, og i andre har de formen af ​​en disk, deraf navnet.

De firkantede har større lysstyrke, er større og mere aktive i den forstand, at de har radiokilder såvel som røntgenstråler.De discoidale er roligere i dette aspekt, og deres lysstyrke er lavere.

Så selv med den samme klassificering i Hubble-sekvensen, kan to elliptiske galakser have forskellige egenskaber, hvis den ene er boxy eller firkantet, og den anden er disky eller discoidal. Disse ville have en tendens til at have højere rotation, mens boxy kan være resultatet af mange fusioner og galaktiske interaktioner.

Elliptiske galakser af cD-type

Det er elliptiske galakser, der er så kolossale, at det er umuligt at gå glip af dem, når det kommer til emnet. De kan være 1 megaparsec brede og findes midt i galaktiske klynger.

Deres størrelse skyldes sandsynligvis det faktum, at de er resultatet af fusionen af ​​flere galakser: mellem 10 ¹³ og 10 ¹⁴ M☉. De har en meget lys central kerne og er hjemsted for hundreder af tusinder af kugleformede klynger. Derudover formodes det, at de indeholder en stor mængde mørkt stof, hvilket er nødvendigt for at forklare, at det forbliver sammenhængende.

Figur 3. Sammenligning af galakser, hvor den kolossale elliptiske galakse IC 1101 skiller sig ud. Kilde: Wikimedia Commons.

Den største af alle hidtil er IC 1101 i Abell 2029-klyngen, i stjernebilledet Jomfruen. Det blev opdaget af William Herschel i 1790, og en maksimal diameter på 6 millioner lysår estimeres.

Da dens kerne er ekstremt aktiv, ser det ikke ud til, at det er vært for livsformer, eller i det mindste ikke som vi kender det på Jorden.

eksempler

Elliptiske galakser findes normalt i midten af ​​galakse-klynger, som er sammenslutninger af mere eller mindre store galakser. I stjernebilledet Jomfruen og i Coma Berenice er der bemærkelsesværdige klynger.

Da de fleste galakser er så langt væk, er det ret vanskeligt for øjet at identificere dem, men ved hjælp af teleskoper eller endda kikkert af god kvalitet er det muligt at skelne mellem galakser af alle typer.

På nettet er der mange kort samt applikationer til at opdage astronomiske objekter. Galakserne har normalt ikke rigtige navne med få undtagelser såsom Mælkevejen, Andromeda, Whirlpool- eller Whirlpool-galaksen og Sombrero-galaksen.

De fleste er betegnet med en katalogkode: Messier (M) -kataloget, NGC eller New General Catalog og IC Index Catalog for deres forkortelse på engelsk.

Galaxy M87

Det stjerneobjekt kendt som M87 (eller NGC 4486) hører til klyngen af ​​galakser i stjernebilledet Jomfruen. Det er blandt de nærmeste elliptiske galakser til Jorden, ca. 53 millioner lysår væk, og er af den boxy type, der er beskrevet i det foregående afsnit. Den har en meget aktiv kerne med hensyn til radiofrekvens og plasmaemission.

Det er cirka dobbelt så masse som vores Mælkevej, ikke mørkt stof inkluderet. Hvis dette kunne opdages, ville M87 vise sig at være omkring 200 gange mere massiv end Mælkevejen. Der er identificeret omkring 12.000 kugleklynger i M87.

Figur 4. elliptisk galakse M87 set med Hubble-teleskopet. Kilde: Wikimedia Commons.

M87 udsender en stråle med stof, der er ca. 5.000 lysår lang, menes at komme fra et kolossalt sort hul omgivet af varmt materiale, der ikke er nøjagtigt i midten.

Galaxy M32

Dette er en dværg elliptisk galakse, der ledsager Andromeda, i stjernebilledet med samme navn. Fordi det er meget kompakt og roterer rundt om et meget massivt objekt, antyder nogle eksperter, at det er kernen i en gammel galakse, der er blandet af et gravitationsfald.

Figur 5. Figuren viser spiralgalaksen Andromeda og den lille elliptiske galakse M32 er den lille prik til venstre for midten. Kilde: Wikimedia Commons. Torben hansen

Det er muligt, at det i gamle tider kolliderede med Andromeda selv, og på billederne kan du se, hvordan de ydre stjerner af M32 ubønhørligt trækkes mod deres større nabo.

Referencer

1. Carroll, B. En introduktion til moderne astrofysik. 2nd. Edition. Pearson. 874-1037.
2. Galaxy. Gendannet fra: es.wikipedia.org
3. Hvordan det virker. 2016. Book of Space. 8.. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
4. Galakserne. Gendannes fra: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Elliptical Galaxies. Hentet fra: docs.kde.org.
6. Oster, L. 1984. Moderne astronomi. Redaktionel Reverté. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Stjerner og planeter. Peterson feltguider. 148-154.
8. Wikipedia. Elliptisk galakse M87. Gendannet fra: es.wikipedia.org.