ELLIPTISET GALAKSIT: MUODOSTUMINEN, OMINAISUUDET, TYYPIT, ESIMERKIT - ARTE - 2025

Elliptinen galaksit ovat ellipsoidin tähtitieteellisiä esineitä. Näissä galakseissa asuu miljoonia tähtiä, planeettoja, vähän kaasua, pölyä ja runsasta tummaa ainetta, jotka kaikki ovat yhteydessä painovoiman ansiosta.

Niistä puuttuu selvä rakenne ja niiden valoisuus on melko tasainen, koska tähdet jakautuvat säännöllisesti reunoja kohti, missä valo leviää tasaisesti erittäin heikon halogeenin muodossa.

Kuva 1. Hubble-kaukoputken näkemä kirkas elliptinen galaksi NGC 3610 Ursa Majorin tähdistössä. Lähde: Wikimedia Commons.

Muodostuminen ja evoluutio

Astrofysiikot ajattelivat aluksi, että suuri romahdus oli syynä elliptiselle galaksille, joka aiheutti voimakkaan tähtien muodostumisen, joka lopulta loppuu. Tätä hypoteesia tukee se tosiseikka, että näiden galaksien tähtien populaatio on vanhempi kuin muiden tyyppien.

Toisaalta elliptisissä galakseissa on hyvin vähän kaasua ja pölyä, jota kutsutaan tähtienväliseksi aineeksi, joka on juuri raaka-aine, joka tarvitaan uusien tähtien muodostumiseen.

Mutta nykyiset havainnot vahvistavat, että galaksit eivät ole näennäisestä vakaudesta huolimatta staattisia. Painovoima saa heidät toimimaan aktiivisesti vuorovaikutuksessa keskenään aina kun on mahdollista.

Tästä syystä tällä hetkellä vallitsee hypoteesi, jonka mukaan elliptisillä galakseilla on erilaiset lähtökohdat ja että muiden muotojen galakseista tulee todennäköisesti elliptisiä ajan myötä.

Painovoimainen vetovoima voi aiheuttaa törmäyksiä, jotka aiheuttavat mahdollisen sulautumisen. Tällaisen suuruiset tapahtumat eivät ole harvinaisia, koska painovoima avaa oven tähän mahdollisuuteen. Lisäksi elliptisiä galakseja löytyy usein galaktisten klustereiden keskeltä, missä on mahdollisuus tarttua materiaaliin ja sulautua muihin galakseihin.

Kuva 2. Nämä kaksi yhdistyvää galaksia tunnetaan nimellä "Hiiret". He ovat Coma Berenicen tähdistössä. Lähde: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team ja ESA

Tämän vahvistaa se tosiasia, että nuorten sinisten tähtien on havaittu joidenkin elliptisten galaksien - sinisten kääpiögalaksejen - sisätiloissa, mikä osoittaa, että niissä ei ole täysin tähtiä välistä ainetta.

On myös ehdotettu, että kun spiraaligalaktikot käyttävät raaka-aineensa, ne kehittyvät lenssumaiseksi eli kiekkoon, jossa ei ole spiraalivarret. Peräkkäiset törmäykset muiden galaksien kanssa johtaisivat levyn menetykseen ja muuttumiseen ellipsoidiksi.

Yleispiirteet, yleiset piirteet

Maapallolla yleisesti käytettävät etäisyysyksiköt eivät ole sopivia maailmankaikkeuden mittojen lähentämiseksi. Tähtitiedessä valovuosi, parsec (pc) ja kiloparsec (kpc) ovat yleisesti käytössä:

1 kpc = 1000 kpl = 3300 valovuotta

Mittaamalla niin valtaisten kohteiden kuin galaksien massaa, käytetään aurinkomassiksi kutsuttu yksikköä, jota merkitään M☉: nä, joka vastaa 2 x 10 ^ 30 kg.

Elliptisten galaksien yleisistä ominaisuuksista on selvää, että erottuvin on niiden muoto, joka vaihtelee melkein pallomaisista erittäin litistettyihin ellipsoideihin.

Kuten alussa selitettiin, elliptiset galaksit ovat hyvin rakenteettomia. Ne jakautuvat melko säännöllisesti ellipsoidiseen muotoon, ja niitä ympäröi heikosti valaiseva halo, suuremmassa tai pienemmässä määrin. Heistä puuttuu levy tai muu rakenne, joka erottuu huomattavasti.

Heillä voi olla satelliittigalakseja, paljon pienempiä galakseja, jotka ovat niiden painovoima-hallinnan alla, vaikka tämä ei ole ainutlaatuinen elliptisiin galakseihin, koska Linnunradan, estettyjen spiraaligalaksioiden, satelliitteina ovat Magellanin pilvet.

Joillakin on myös pyöreät tähtiklusterit, jotka voidaan erehtyä elliptisiin kääpiögalakseihin. Kinematiikan suhteen elliptisen galaksin muodostavat tähdet seuraavat usein monimutkaisia ​​suuntauksia ja galaksin kulmavirran uskotaan olevan pienen voimakkuuden.

Massa ja mitat

Koko voi vaihdella paljon. Koska heillä on vähän tähteidenvälistä kaasua ja pölyä, elliptisen galaksin massa on tähtimassa. Tähtien lukumäärä voi vaihdella muutamasta miljoonasta miljoonaan.

Tähän mennessä arviot osoittavat halkaisijan olevan 1-200 kpc ja poikkeustapauksissa 1 Megaparsec - noin 3 miljoonaa valovuotta.

Normaalisti massa on alueella 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Pieniä elliptisiä galakseja, joita kutsutaan myös kääpiögalakseiksi, on runsaasti Linnunradan galaksin lähellä.

Toisessa ääripäässä ovat jättiläiset elliptiset galaksit, joiden valoisuus on poikkeuksellinen. Itse asiassa tällä luokalla on tunnetuimmat galaksit, jotka ovat yleensä galaksiklusterien keskellä, joten ne ovat erittäin todennäköisesti velkaa valtavan koonsa sulautumisen naapurimaiden galakseihin kanssa.

Tyypit

Tähtitieteilijä Edwin Hubble luokitteli galaksit muodonsa mukaan ja perusti viisi peruskuviota. Sen luokittelu sisältää: elliptiset, lentikulmaiset, spiraalit, rajoitukset ja epäsäännölliset kierteet. Suurin osa galakseista, noin 90%, on elliptisiä tai spiraalimaisia.

Hubble sijoitti elliptiset galaksit luokittelujärjestelmänsä alkuun viitaten niihin "varhaisen tyyppisiksi galakseiksi", koska hän uskoi, että myöhemmin ne kehittyivät muihin muotoihin.

Jos a on ellipsin puoli-pääakseli ja b puolipienempi akseli, elliptisyys e saadaan:

E = 1 - b / a

E on ohjeellinen mitta siitä, kuinka tasoitettu ellipsi on, esimerkiksi jos a ja b ovat hyvin lähellä, osamäärä b / a on noin 1 ja elliptisyys on nolla, mikä johtaa pallomaiseen galaksiin.

Suurin hyväksytty arvo E: lle on 3, ja Hubble-luokituksessa ensimmäisen aseman vasemmalla puolella ovat pallomaiset galaksit, joita merkitään nimellä E0, jota seuraa välityypit E1, E2,… kunnes saavutetaan EN, jossa N = 10 (1- b / a).

Tieteellisimmät, jotka tiedetään, ulottuvat E7: een, koska tämän arvon yläpuolella galaksin rakenne häviää.

Hubble itse muutti alkuperäistä luokitustaan, kun lisätietoja saapui. Niin muutkin astrofysiikot tekivät uusia piirteitä pelkän ellipsoidisen muodon lisäksi. Tätä varten käytettiin muita kirjaimia sekä pieniä kirjaimia.

Elliptiset neliömäiset (boxy) ja diskoidiset (disky) galaksit

Hubble-sekvenssin ulkopuolella, Ralf Bender ja hänen yhteistyökumppaninsa ehdottivat vuonna 1988 kahta uutta termiä elliptisten galaksien luokittelemiseksi, joissa paitsi otetaan huomioon muoto myös muut erittäin tärkeät ominaisuudet.

Tällä tavalla ne ryhmiteltiin "boxy" ja "disky", jotka käännetään vastaavasti neliömäisiksi ja diskoidisiksi. Tämä luokittelu tehtiin ottaen huomioon isofaattiset linjat, jotka yhdistävät pisteitä, joilla on sama valoisuus galaktisen pinnan alueella.

Mielenkiintoista, että nämä viivat eivät noudata elliptistä muotoa. Joissakin galakseissa ne ovat yleensä melko suorakulmaisia ​​ja toisissa ne ovat levyn muotoisia, tästäkin nimi.

Neliömäisillä on suurempi valoisuus, ne ovat suurempia ja aktiivisempia siinä mielessä, että niissä on radiolähteitä sekä röntgenkuvat. Diskoidiset ovat tässä suhteessa rauhallisempia ja niiden valoisuus on pienempi.

Joten vaikka niillä olisi sama luokittelu Hubble-sekvenssissä, kahdella elliptisellä galaksilla voi olla erilaisia ​​ominaisuuksia, jos yksi niistä on boxy tai neliö ja toinen on disky tai discoidal. Näillä olisi taipumus olla korkeampi kierto, kun taas boxy voisi olla seurausta monista sulautumisista ja galaktisista vuorovaikutuksista.

Elliptiset cD-tyyppiset galaksit

Ne ovat elliptisiä galakseja, jotka ovat niin valtavia, että niitä on mahdotonta hukata, kun kyse on aiheesta. Ne voivat olla 1 megaparin kokoisia ja niitä löytyy galaktisten klustereiden keskeltä.

Niiden koko johtuu todennäköisesti siitä, että ne ovat seurausta useiden galaksien sulautumisesta: välillä 10 ^{13 -} 10 ¹⁴ M☉. Heillä on erittäin kirkas keskusydin ja ne asuvat satojen tuhansien globaalien klustereiden kanssa. Lisäksi oletetaan, että ne sisältävät suuren määrän tummaa ainetta, joka on tarpeen selittää, että se on yhtenäinen.

Kuva 3. Vertailu galakseista, joista erottuu kolosiaalinen elliptinen galaksi IC 1101. Lähde: Wikimedia Commons.

Suurin kaikista toistaiseksi on IC 1101 Abell 2029 -klusterissa, Neitsyt-tähdistössä. William Herschel löysi sen vuonna 1790, ja sen enimmäishalkaisijan on arvioitu olevan 6 miljoonaa valovuotta.

Koska sen ydin on erittäin aktiivinen, ei vaikuta todennäköiseltä, että se isännöi elämän muotoja tai ainakaan ei niin kuin tiedämme sen maan päällä.

esimerkit

Elliptiset galaksit löytyvät yleensä galaksiklusterien keskeltä, jotka ovat assosiaatioita enemmän tai vähemmän suurissa galakseissa. Neitsyt-yhdistelmässä ja Coma Berenicessä on merkittäviä klustereita.

Koska suurin osa galakseista on niin kaukana, silmän on melko vaikea tunnistaa niitä, mutta kaukoputkien tai jopa laadukkaiden kiikareiden avulla on mahdollista erottaa kaikenlaiset galaksit.

Verkossa on monia karttoja sekä sovelluksia tähtitieteellisten esineiden löytämiseen. Galakseilla ei yleensä ole oikeita nimiä, muutamia poikkeuksia lukuun ottamatta, kuten Linnunrata, Andromeda, Whirlpool- tai Whirlpool-galaksi ja Sombrero-galaksi.

Suurinta osaa merkitään luettelokoodilla: Messier (M) -luettelo, NGC tai Uusi yleinen luettelo ja IC-hakemistokatalogi, lyhenteenä englanniksi.

Galaxy M87

Tähtiesine, joka tunnetaan nimellä M87 (tai NGC 4486), kuuluu Neitsyt-konstellaation galaksien klusteriin. Se on maapallon lähimpien elliptisten galaksien joukossa, noin 53 miljoonan valovuoden päässä, ja on edellisessä osassa kuvatun boxy-tyyppistä. Sillä on erittäin aktiivinen ydin radiotaajuuden ja plasmaemission suhteen.

Se on noin kaksinkertainen Linnunradan massaan, ilman tummaa ainetta. Jos tämä voitaisiin havaita, M87 osoittautuisi noin 200 kertaa massiivisemmaksi kuin Linnunrata. M87: ssä on tunnistettu noin 12 000 globaalia klusteria.

Kuva 4. elliptinen galaksi M87 nähtynä Hubble-teleskoopilla. Lähde: Wikimedia Commons.

M87 säteilee noin 5000 valovuoden pituista ainetta, jonka uskotaan olevan peräisin valtavasta mustasta reiästä, jota ympäröi kuuma materiaali, joka ei ole tarkalleen keskustassa.

Galaxy M32

Tämä on kääpiö elliptinen galaksi, joka seuraa Andromedaa saman nimen tähdistössä. Koska se on erittäin kompakti ja pyörii erittäin massiivisen esineen ympärillä, jotkut asiantuntijat ehdottavat, että se on muinaisen galaksin ydin, jonka hajotti gravitaatio.

Kuva 5. Kuvio näyttää Andromedan spiraaligalaksin, ja pieni elliptinen galaksi M32 on pieni piste keskeltä vasemmalla. Lähde: Wikimedia Commons. Torben hansen

On mahdollista, että muinaisina aikoina se törmäsi itse Andromedaan, ja kuvissa voit nähdä, kuinka M32: n ulkotähtiä on vääjäämättä vedetty kohti suurempaa naapuriaan.

Viitteet

1. Carroll, B. Johdatus nykyaikaiseen astrofysiikkaan. 2nd. Painos. Pearson. 874-1037.
2. Galaxy. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org
3. Kuinka se toimii. 2016. Avaruuskirja. 8. päivä. Toim. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
4. Galaksit. Palautettu osoitteesta astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Elliptiset galaksit. Haettu osoitteesta docs.kde.org.
6. Oster, L. 1984. Moderni tähtitiede. Toimituksellinen käännös. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Tähdet ja planeetat. Peterson-kenttäoppaat. 148-154.
8. Wikipedia. Elliptinen galaksi M87. Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org.