ELLIPTISKA GALAXER: BILDNING, EGENSKAPER, TYPER, EXEMPEL - ARTE - 2025

De elliptiska galaxerna är ellipsoida astronomiska föremål. Inuti är dessa galaxer hem för miljoner stjärnor, planeter, lite gas, damm och rikligt mörkt material, allt kopplat tack vare tyngdkraften.

De saknar en uppenbar struktur och deras ljusstyrka är ganska enhetlig, eftersom stjärnorna regelbundet distribueras mot kanterna, där ljuset diffunderar smidigt i form av en mycket svag gloria.

Bild 1. Den ljusa elliptiska galaxen NGC 3610 i stjärnbilden Ursa Major, sett av Hubble-teleskopet. Källa: Wikimedia Commons.

Bildande och evolution

Astrofysiker trodde till en början att en stor kollaps var vad som gav upphov till en elliptisk galax, som gav upphov till intensiv stjärnbildning som så småningom upphörde. Denna hypotese stöds av det faktum att den stellarpopulationen i dessa galaxer är äldre än den för de andra typerna.

Å andra sidan finns det i elliptiska galaxer mycket liten mängd gas och damm, som är känt som interstellär materia, vilket är just det råmaterial som behövs för bildandet av nya stjärnor.

Men nuvarande observationer bekräftar att trots deras uppenbara stabilitet är galaxer inte statiska. Tyngdkraften får dem att aktivt interagera med varandra när det finns möjligheter.

Av denna anledning råder hypotesen för närvarande att elliptiska galaxer har olika ursprung och att galaxer av andra former troligen kommer att bli elliptiska med tiden.

Tyngdkraftsattraktionen kan orsaka kollisioner som ger en eventuell sammanslagning. Händelser av sådan storlek är inte ovanliga, eftersom tyngdkraften öppnar dörrarna för denna möjlighet. Dessutom finns elliptiska galaxer ofta mitt i galaktiska kluster, där det finns en möjlighet att fånga material och smälta samman med andra galaxer.

Bild 2. Dessa två sammanslagna galaxer kallas "Mössen". De finns i stjärnbilden Coma Berenice. Källa: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team och ESA

Detta bekräftas av det faktum att unga blå stjärnor har upptäckts i det inre av vissa elliptiska galaxer - blåa dvärggalaxier - vilket visar att de inte helt saknar interstellär materia.

Det har också föreslagits att när spiralgalaxier använder sitt råmaterial utvecklas de till en linsformig form, det vill säga en skivform utan spiralarmar. På varandra följande kollisioner med andra galaxer skulle leda till förlust av skivan och omvandlingen till en ellipsoid.

Generella egenskaper

För att få en tillnärmning till måtten i universum är de avståndsenheter som vanligtvis används på jorden inte lämpliga. I astronomi är ljusåret, parsec (pc) och kiloparsec (kpc) i vanligt bruk:

1 kpc = 1000 st = 3300 ljusår

Vid mätningen av massan av föremål som är så stora som galaxer används enheten som kallas solmassa, vilken betecknas M☉ motsvarande 2 x 10 ^ 30 kg.

Beträffande de allmänna egenskaperna hos elliptiska galaxer är det tydligt att det mest distinkta är deras form, allt från nästan sfäriska till mycket platta ellipsoider.

Som förklarats i början är elliptiska galaxer mycket ostrukturerade. De har en ganska regelbunden fördelning av ellipsoidal form och omges av en svag lysande gloria, i större eller mindre utsträckning. De saknar en disk eller annan struktur som sticker ut på ett anmärkningsvärt sätt.

De kan ha satellitgalaxer, mycket mindre galaxer som är under deras gravitationsdominans, även om detta inte är unikt för elliptiska galaxer, eftersom vår Vintergatan, en spärrad spiralgalax, har de magelliska molnen som satelliter.

En del har också kulaformade stjärnkluster, som kan misstas med elliptiska dvärg galaxer. När det gäller kinematik tenderar stjärnorna som utgör en elliptisk galax att följa komplicerade banor och galaxens vinkelmoment antas vara av låg storlek.

Massa och dimensioner

Det finns mycket variation i fråga om storlek. Eftersom de har lite interstellär gas och damm, är massan i en elliptisk galax stjärna. Antalet stjärnor kan variera från några miljoner stjärnor till en miljon miljoner stjärnor.

Uppskattningar hittills visar diametrar på 1-200 kpc och i undantagsfall 1 Megaparsec - cirka 3 miljoner ljusår.

Normalt ligger massan i intervallet 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Små elliptiska galaxer, även kallade dvärggalaxier, finns rikligt i närheten av vår Vintergalax.

I det andra extrema finns de jätte elliptiska galaxerna, med extraordinär ljusstyrka. I själva verket har denna klass de största kända galaxerna, som vanligtvis är i centrum för galaxklyngar, så de är mycket kanske skyldiga sin enorma storlek för att smälta samman med angränsande galaxer.

typer

Astronomen Edwin Hubble klassificerade galaxer enligt deras form och etablerade fem grundmönster. Dess klassificering inkluderar: elliptiska, linsformiga, spiral, spärrade och oregelbundna spiraler. De flesta galaxer, cirka 90%, är elliptiska eller spiralformade.

Hubble placerade elliptiska galaxer i början av hans klassificeringsschema och hänvisade till dem som "galaxer av tidig sort" eftersom han trodde att de senare utvecklades till andra former.

Om a är halv-huvudaxeln och b ellipsens semi-minor-axel, ges ellipticiteten e av:

E = 1 - b / a

E är ett vägledande mått på hur platt ellipsen är, till exempel om a och b är väldigt nära är kvoten b / a ungefär 1 och ellipticiteten är noll, vilket resulterar i en sfärisk galax.

Det högsta accepterade värdet för E är 3 och i Hubble-klassificeringen ockuperas den första platsen till vänster av sfäriska galaxer, som betecknas E0, följt av mellanliggande typer E1, E2, … tills de når EN, där N = 10 (1- b / a).

De plattaste som är kända når upp till E7, eftersom över detta värde försvinner galaxens struktur.

Hubble själv ändrade sin ursprungliga klassificering när mer information kom. Så gjorde andra astrofysiker att inkludera nya funktioner bortsett från den bara ellipsoidala formen. För detta användes andra bokstäver såväl som små bokstäver.

Elliptiska fyrkantiga (boxy) och discoidal (diskiga) galaxer

Utanför Hubble-sekvensen föreslog Ralf Bender och hans medarbetare 1988 två nya termer för att klassificera elliptiska galaxer, som inte bara tar hänsyn till form utan också andra mycket viktiga egenskaper.

På detta sätt grupperades de i "boxy" och "disky", som översätts respektive till kvadratisk och discoidal. Denna klassificering gjordes med hänsyn till de isofotiska linjerna, som sammanfogar punkter med samma ljusstyrka på den galaktiska ytan.

Intressant nog följer dessa linjer inte elliptisk form. I vissa galaxer tenderar de att vara ganska rektangulära och i andra har de formen på en skiva, därav namnet.

De fyrkantiga har en större ljusstyrka, är större och mer aktiva, i den meningen att de har radiokällor, såväl som röntgenstrålar. De discoidala är lugnare i denna aspekt och deras ljusstyrka är lägre.

Så även med samma klassificering i Hubble-sekvensen kan två elliptiska galaxer ha olika egenskaper om en av dem är boxy eller fyrkantig och den andra är disy eller discoidal. Dessa tenderar att ha högre rotation, medan boxy kan vara resultatet av många sammanslagningar och galaktiska interaktioner.

Elliptiska galaxer av cD-typ

Det är elliptiska galaxer så kolossala att det är omöjligt att missa dem när det gäller ämnet. De kan vara 1 Mega-parsec breda och finns i mitten av galaktiska kluster.

Deras storlek beror antagligen på att de är resultatet av sammanslagningen av flera galaxer: mellan 10 ¹³ och 10 ¹⁴ M☉. De har en mycket ljus central kärna och är hem för hundratusentals globulära kluster. Dessutom antas det att de innehåller en stor mängd mörk materia, nödvändigt för att förklara att det förblir sammanhängande.

Bild 3. Jämförelse av galaxer i vilka den kolossala elliptiska galaxen IC 1101 skiljer sig ut. Källa: Wikimedia Commons.

Den största av alla hittills är IC 1101 i Abell 2029-klustret, i konstellationen Virgo. Det upptäcktes av William Herschel 1790 och en maximal diameter på 6 miljoner ljusår uppskattas.

Eftersom dess kärna är extremt aktiv, verkar det inte troligt att det är värd för livsformer, eller åtminstone inte som vi känner till det på jorden.

exempel

Elliptiska galaxer finns vanligtvis i mitten av galaxkluster, som är sammanslutningar av mer eller mindre stora galaxer. I konstellationen Virgo och i Coma Berenice finns anmärkningsvärda kluster.

Eftersom de flesta galaxer är så långt borta är det ganska svårt för ögat att identifiera dem, men med hjälp av teleskop eller kikare av god kvalitet är det möjligt att skilja galaxer av alla typer.

På nätet finns det många kartor, liksom applikationer för att upptäcka astronomiska objekt. Galaxerna har vanligtvis inte riktiga namn, med få undantag som Vintergatan, Andromeda, Whirlpool eller Whirlpool-galaxen och Sombrero-galaxen.

De flesta benämns med en katalogkod: Messier (M) -katalogen, NGC eller New General Catalog och IC Index Catalog, för dess förkortning på engelska.

Galaxy M87

Det stjärnobjekt som kallas M87 (eller NGC 4486) tillhör galaxklyngen i konstellationen Jungfrun. Det är bland de närmaste elliptiska galaxerna på jorden, cirka 53 miljoner ljusår bort, och är av den boxy typen som beskrivs i föregående avsnitt. Den har en mycket aktiv kärna när det gäller radiofrekvens och plasmaemission.

Det är ungefär dubbelt så mycket som vår mjölkväg, inklusive mörkt material. Om detta kunde upptäckas skulle M87 visa sig vara cirka 200 gånger massivare än Vintergatan. Cirka 12 000 kulakluster har identifierats i M87.

Bild 4. elliptisk galax M87 sett med Hubble-teleskopet. Källa: Wikimedia Commons.

M87 avger en stråle av materia som är cirka 5 000 ljusår lång, tros komma från ett kolossalt svart hål omgiven av hett material som inte är exakt i mitten.

Galaxy M32

Detta är en dvärg elliptisk galax som följer med Andromeda, i konstellationen med samma namn. Eftersom den är väldigt kompakt och roterar runt ett mycket massivt föremål, föreslår vissa experter att det är kärnan i en forntida galax som är upptagen av en gravitations kollaps.

Figur 5. Figuren visar Andromedas spiralgalax, och den lilla elliptiska galaxen M32 är den lilla pricken till vänster om mitten. Källa: Wikimedia Commons. Torben hansen

Det är möjligt att det i forntida tider kolliderade med Andromeda själv, och på bilderna kan du se hur de yttre stjärnorna på M32 obevekligt dras mot sin större granne.

referenser

1. Carroll, B. En introduktion till modern astrofysik. 2:a. Utgåva. Pearson. 874-1037.
2. Galaxy. Återställd från: es.wikipedia.org
3. Hur det fungerar. 2016. Book of Space. 8:e. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
4. Galaxerna. Återställd från: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Elliptical Galaxies. Hämtad från: docs.kde.org.
6. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redaktör Reverté. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Stjärnor och planeter. Peterson fältguider. 148-154.
8. Wikipedia. Elliptisk galax M87. Återställd från: es.wikipedia.org.