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

De elliptiske galaksene er ellipsoide astronomiske objekter. Inne er disse galaksenene hjem til millioner av stjerner, planeter, litt gass, støv og rikelig mørk materie, alt sammen knyttet til tyngdekraften.

De mangler en åpenbar struktur og lysstyrken er ganske jevn, siden stjernene jevnlig er fordelt mot kantene, der lyset diffunderer jevnt i form av en veldig svak glorie.

Figur 1. Den lyse elliptiske galaksen NGC 3610 i stjernebildet Ursa Major, sett av Hubble-teleskopet. Kilde: Wikimedia Commons.

Dannelse og evolusjon

Astrofysikere trodde først at en stor kollaps var det som ga opphav til en elliptisk galakse, som ga opphav til intens stjernedannelse som til slutt opphørte. Denne hypotesen støttes av det faktum at den stellarpopulasjonen til disse galaksene er eldre enn den for andre typer.

På elliptiske galakser er det derimot veldig liten mengde gass og støv, som er kjent som interstellar materie, som nettopp er råmaterialet som er nødvendig i dannelsen av nye stjerner.

Men nåværende observasjoner bekrefter at til tross for deres tilsynelatende stabilitet, er galakser ikke statiske. Tyngdekraften får dem til å samhandle aktivt med hverandre når det er muligheter.

Av denne grunn har hypotesen foreløpig råd om at elliptiske galakser har forskjellig opprinnelse, og at galakser med andre former sannsynligvis vil bli elliptiske over tid.

Gravitasjonsattraksjonen kan forårsake kollisjoner som gir en eventuell fusjon. Hendelser av en slik størrelse er ikke uvanlige, siden tyngdekraften åpner dørene for denne muligheten. Videre blir elliptiske galakser ofte funnet midt i galaktiske klynger, der det er en mulighet til å felle materiale og fusjonere med andre galakser.

Figur 2. Disse to sammenflettende galaksene er kjent som "Musene." De er i stjernebildet 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 bekreftes av at unge blå stjerner har blitt oppdaget i det indre av noen elliptiske galakser - blå dverggalakser - som viser at de ikke er fullstendig blottet for interstellar materie.

Det har også blitt antydet at når spiralgalakser bruker råmaterialet sitt, utvikler de seg til en linseform, det vil si en skiveform uten spiralarmer. Påfølgende kollisjoner med andre galakser ville føre til tap av disken og transformasjonen til en ellipsoid.

Generelle egenskaper

For å få en tilnærming til dimensjonene i universet, er avstandsenhetene som vanligvis brukes på jorden, ikke passende. I astronomi er lysåret, parsec (pc) og kiloparsec (kpc) vanlig bruk:

1 kpc = 1000 stk = 3300 lysår

I målingen av massen av gjenstander så store som galakser, brukes enheten som kalles solmasse, som er betegnet som M☉ tilsvarer 2 x 10 ^ 30 kg.

Når det gjelder de generelle egenskapene til elliptiske galakser, er det tydelig at det mest særegne er deres form, alt fra nesten sfæriske til veldig flate ellipsoider.

Som forklart i begynnelsen, er elliptiske galakser veldig ustrukturerte. De har en ganske regelmessig fordeling av ellipsformet form og er omgitt av en svak lysende glorie, i større eller mindre grad. De mangler en disk eller annen struktur som skiller seg ut bemerkelsesverdig.

De kan ha satellittgalakser, mye mindre galakser som er under deres gravitasjonsdominans, selv om dette ikke er unikt for elliptiske galakser, fordi Melkeveien vår, en sperret spiralgalakse, har de magelliske skyene som satellitter.

Noen har også kuleformede stjerneklynger, som kan forveksles med elliptiske dverggalakser. Når det gjelder kinematikk, følger stjernene som utgjør en elliptisk galakse ofte kompliserte baner, og galaksens vinkelmomentum antas å være av lav størrelse.

Masse og dimensjoner

Det er mye variasjon når det gjelder størrelse. Fordi de har lite interstellar gass og støv, er massen til en elliptisk galakse stjernemasse. Antall stjerner kan variere fra noen få millioner stjerner til en million millioner stjerner.

Beregninger til dags dato viser diametre på 1-200 kpc og unntaksvis 1 Megaparsec - omtrent 3 millioner lysår.

Normalt er massen i området 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Små elliptiske galakser, også kalt dverggalakser, er rikelig i nærheten av Melkeveien.

I det andre ytterpunktet er de gigantiske elliptiske galakser, med ekstra stor lysstyrke. Faktisk har denne klassen de største kjente galakene, som vanligvis er i sentrum av galakse-klyngene, så de skylder muligens sin enorme størrelse å slå seg sammen med nabokalakser.

typer

Astronom Edwin Hubble klassifiserte galakser etter deres form og etablerte fem grunnleggende mønstre. Klassifiseringen inkluderer: elliptiske, linseformede, spiralformede, sperrede og uregelmessige spiraler. De fleste galakser, omtrent 90%, er elliptiske eller spiralformede.

Hubble plasserte elliptiske galakser i begynnelsen av klassifiseringsskjemaet sitt, og omtalte dem som "galakser av tidlig type" fordi han trodde at de senere utviklet seg til andre former.

Hvis a er den halv-hovedaksen og b den halvmoll-aksen til ellipsen, er elliptisiteten e gitt av:

E = 1 - b / a

E er et veiledende mål på hvor flat ellipsen er, for eksempel hvis a og b er veldig nær, er kvoten b / a omtrent 1 og elliptisiteten er null, noe som resulterer i en sfærisk galakse.

Den høyeste aksepterte verdien for E er 3 og i Hubble-klassifiseringen er det første sted til venstre okkupert av sfæriske galakser, som er betegnet som E0, fulgt av mellomtypene E1, E2, … inntil de når EN, hvor N = 10 (1- b / a).

De mest flateste som er kjent når opp til E7, siden over denne verdien går galakstens struktur tapt.

Hubble endret selv sin opprinnelige klassifisering etter hvert som mer informasjon kom. Så gjorde andre astrofysikere å inkludere nye funksjoner bortsett fra den ellipsoide formen. For dette ble andre bokstaver brukt, i tillegg til små bokstaver.

Elliptiske firkantede (boxy) og discoidal (disky) galakser

Utenfor Hubble-sekvensen foreslo Ralf Bender og hans samarbeidspartnere i 1988 to nye begrep for å klassifisere elliptiske galakser, som ikke bare tar hensyn til form, men også andre veldig viktige egenskaper.

På denne måten ble de gruppert i "boxy" og "disky", som er oversatt til henholdsvis kvadratisk og discoidal. Denne klassifiseringen ble gjort under hensyntagen til de isofotiske linjene, som sammenføyer poeng med den samme lysstyrken på den galaktiske overflaten.

Interessant nok følger disse linjene ikke elliptisk form. I noen galakser har de en tendens til å være ganske rektangulære, og i andre har de formen som en disk, derav navnet.

De firkantede har større lysstyrke, er større og mer aktive, i den forstand at de har radiokilder, så vel som røntgenstråler. De discoidale er roligere i dette aspektet og lysstyrken deres er lavere.

Så selv med den samme klassifiseringen i Hubble-sekvensen, kan to elliptiske galakser ha forskjellige egenskaper hvis den ene er boxy eller firkantet og den andre er disky eller discoidal. Disse har en tendens til å ha høyere rotasjon, mens boxy kan være et resultat av mange fusjoner og galaktiske interaksjoner.

Elliptiske galakser av cD-type

De er elliptiske galakser så kolossale at det er umulig å savne dem når det gjelder temaet. De kan være 1 megaparsec brede og finnes i midten av galaktiske klynger.

Deres størrelse skyldes sannsynligvis det faktum at de er et resultat av sammenslåingen av flere galakser: mellom 10 ¹³ og 10 ¹⁴ M☉. De har en veldig lys sentral kjerne og er hjem til hundretusener av kuleklynger. I tillegg antas det at de inneholder en stor mengde mørk materie, nødvendig for å forklare at det forblir sammenhengende.

Figur 3. Sammenligning av galakser som den kolossale elliptiske galaksen IC 1101 skiller seg ut i. Kilde: Wikimedia Commons.

Den største av alle så langt er IC 1101 i Abell 2029-klyngen, i stjernebildet Jomfruen. Det ble oppdaget av William Herschel i 1790 og en maksimal diameter på 6 millioner lysår er estimert.

Siden kjernen er ekstremt aktiv, ser det ikke ut til at den er livsform, eller i det minste ikke slik vi kjenner den på jorden.

eksempler

Elliptiske galakser finnes vanligvis i midten av galakse klynger, som er assosiasjoner til mer eller mindre store galakser. I stjernebildet Jomfruen og i Coma Berenice er det bemerkelsesverdige klynger.

Siden de fleste galakser er så langt unna, er det ganske vanskelig for øyet å identifisere dem, men ved bruk av teleskoper eller til og med kikkert av god kvalitet, er det mulig å skille galakser av alle typer.

På nettet er det mange kart, så vel som bruksområder for å oppdage astronomiske objekter. Galaksene har vanligvis ikke riktige navn, med få unntak som Melkeveien, Andromeda, boblebadet eller boblebad-galaksen og Sombrero-galaksen.

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

Galaxy M87

Det stjerneobjektet kjent som M87 (eller NGC 4486) tilhører klyngen av galakser i stjernebildet Jomfruen. Det er blant de nærmeste elliptiske galakser til Jorden, omtrent 53 millioner lysår unna, og er av den boxy typen som ble beskrevet i forrige seksjon. Den har en veldig aktiv kjerne når det gjelder radiofrekvens og plasmautslipp.

Det er omtrent det dobbelte av massen til Melkeveien vår, ikke mørk materie inkludert. Hvis dette kunne oppdages, ville M87 vise seg å være omtrent 200 ganger mer massiv enn Melkeveien. Det er identifisert rundt 12 000 kuleklynger i M87.

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

M87 avgir en stråle med materie som er omtrent 5000 lysår lang, og antas å komme fra et stort svart hull omgitt av varmt materiale som ikke akkurat er i sentrum.

Galaxy M32

Dette er en dverg elliptisk galakse som følger Andromeda, i stjernebildet med samme navn. Fordi den er veldig kompakt og roterer rundt et veldig massivt objekt, antyder noen eksperter at det er kjernen i en eldgamle galakse som er ødelagt av en gravitasjonskollaps.

Figur 5. Figuren viser Andromeda-spiralgalaksen, og den lille elliptiske galaksen M32 er den lille prikken til venstre for sentrum. Kilde: Wikimedia Commons. Torben hansen

Det er mulig at det i gamle tider kolliderte med Andromeda selv, og på bildene kan du se hvordan de ytre stjernene til M32 ubønnhørlig blir trukket mot sin større nabo.

referanser

1. Carroll, B. En introduksjon til moderne astrofysikk. Andre. Edition. Pearson. 874-1037.
2. Galaxy. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org
3. Hvordan det fungerer. 2016. Book of Space. Åttende. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
4. Galaxyene. Gjenopprettet fra: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Elliptical Galaxies. Hentet fra: docs.kde.org.
6. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redaksjonell Reverté. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Stjerner og planeter. Peterson feltguider. 148-154.
8. Wikipedia. Elliptisk galakse M87. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.