ЕЛИПТИЧНИ ГАЛАКТИКИ: ОБРАЗУВАНЕ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ВИДОВЕ, ПРИМЕРИ - ARTE - 2025

На елиптичните галактики, са елипсовидни астрономически обекти. Вътре тези галактики са дом на милиони звезди, планети, малко газ, прах и изобилна тъмна материя, всички свързани благодарение на силата на гравитацията.

Липсва очевидна структура и светимостта им е доста равномерна, тъй като звездите редовно се разпределят към краищата, където светлината се разсейва плавно под формата на много слаб ореол.

Фигура 1. Ярката елиптична галактика NGC 3610 в съзвездието Урса Майор, гледана от телескопа Хъбъл. Източник: Wikimedia Commons.

Формиране и еволюция

В началото астрофизиците смятали, че голям срив е това, което е породило елиптична галактика, което е породило интензивно образуване на звезди, което в крайна сметка е прекратено. Тази хипотеза се подкрепя от факта, че звездната популация на тези галактики е по-стара от тази на другите типове.

От друга страна, в елиптичните галактики има много малко количество газ и прах, което е известно като междузвездна материя, което е именно суровината, необходима за образуването на нови звезди.

Но настоящите наблюдения потвърждават, че въпреки видимата им стабилност, галактиките не са статични. Силата на гравитацията ги кара активно да си взаимодействат помежду си, когато има възможност.

По тази причина в момента преобладава хипотезата, че елиптичните галактики имат разнообразен произход и че вероятно галактиките с други форми могат да станат елиптични с течение на времето.

Гравитационното привличане може да причини сблъсъци, които водят до евентуално сливане. Събитията с такъв мащаб не са рядкост, тъй като гравитацията отваря вратите за тази възможност. Освен това елиптичните галактики често се намират в средата на галактическите клъстери, където има възможност за улавяне на материал и сливане с други галактики.

Фигура 2. Тези две сливащи се галактики са известни като „Мишките“. Те са в съзвездието Кома Беренис. Източник: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team и ESA

Това се потвърждава от факта, че във вътрешността на някои елиптични галактики - сини джуджеви галактики са открити млади сини звезди - което показва, че те не са напълно лишени от междузвездна материя.

Предполага се също, че когато спиралните галактики изразходват суровината си, те се развиват в лещовидна форма, тоест дискова форма без спираловидни рамена. Последователните сблъсъци с други галактики биха довели до загубата на диска и превръщането му в елипсоид.

Основни характеристики

За да получите приближение към размерите във Вселената, единиците разстояние, които обикновено се използват на Земята, не са подходящи. В астрономията светлинната година парсек (pc) и kiloparsec (kpc) са в обща употреба:

1 kpc = 1000 pc = 3300 светлинни години

При измерването на масата на обекти, огромни като галактики, се използва единицата, наречена слънчева маса, която се обозначава като M☉ еквивалент на 2 x 10 ^ 30 kg.

По отношение на общите характеристики на елиптичните галактики е ясно, че най-отличителна е тяхната форма, варираща от почти сферични до много сплескани елипсоиди.

Както беше обяснено в началото, елиптичните галактики са много неструктурирани. Те имат сравнително редовно разпространение на елипсоидална форма и са заобиколени от слаб светещ ореол в по-голяма или по-малка степен. Липсва им диск или друга структура, която се откроява забележително.

Те могат да имат спътникови галактики, много по-малки галактики, които са под тяхното гравитационно господство, въпреки че това не е изключително за елиптичните галактики, защото нашият Млечен път, преградена спирална галактика, има Магелановите облаци като спътници.

Някои имат и кълбовидни звездни клъстери, които могат да бъдат сбъркани с елиптични галактики джуджета. По отношение на кинематиката звездите, които съставят елиптична галактика, са склонни да следват сложни траектории, а ъгловият импулс на галактиката се смята за нисък.

Маса и размери

Има много вариабилност по отношение на размера. Тъй като имат малко междузвезден газ и прах, масата на елиптична галактика е звездна маса. Броят на звездите може да варира от няколко милиона до милион милиона звезди.

Към днешна дата оценките показват диаметри от 1-200 kpc, а в изключителни случаи 1 Megaparsec - около 3 милиона светлинни години.

Обикновено масата е в интервала от 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Малки елиптични галактики, наричани още джудже галактики, са в изобилие в близост до нашата галактика Млечен път.

В другата крайност са гигантските елипсовидни галактики, с изключителна светимост. Всъщност този клас има най-големите известни галактики, които обикновено са в центъра на галактическите клъстери, така че много вероятно дължат огромния си размер на сливането със съседните галактики.

Видове

Астрономът Едвин Хъбъл класифицира галактиките според тяхната форма и установи пет основни модела. Класификацията му включва: елипсовидни, лещовидни, спираловидни, оградени и неправилни спирали. Повечето галактики, около 90%, са елипсовидни или спираловидни.

Хъбъл поставя елиптични галактики в началото на класификационната си схема, като ги нарича „галактики от ранен тип“, защото вярва, че по-късно те се развиват в други форми.

Ако a е полу-голямата ос и b полу-маловажната ос на елипсата, елиптичността e се дава от:

E = 1 - b / a

Е е показателна мярка за това колко е сплескана елипсата, например, ако a и b са много близки стойности, коефициентът b / a е приблизително 1, а елиптичността е нула, което води до сферична галактика.

Най-високата приета стойност за Е е 3 и в класификацията на Хъбъл първото място вляво е заето от сферични галактики, които са обозначени като Е0, следвани от междинните типове Е1, Е2,… до достигане на EN, където N = 10 (1- b / a).

Най-плоските, които са известни, достигат до Е7, тъй като над тази стойност се губи структурата на галактиката.

Самият Хъбъл модифицира оригиналната си класификация, тъй като пристига повече информация. Също така и други астрофизици включиха нови характеристики освен обикновената елипсоидална форма. За това са използвани други букви, както и малки букви.

Елиптични квадратни (боксови) и дискоидни (дискови) галактики

Извън последователността на Хъбъл, Ралф Бендер и неговите сътрудници предложиха през 1988 г. два нови термина за класифициране на елиптичните галактики, които не само отчитат формата, но и други много важни характеристики.

По този начин те бяха групирани в „боксови“ и „диски“, които се превеждат съответно в квадратни и дискоидни. Тази класификация е направена, като се вземат предвид изофотичните линии, които съединяват точки с еднаква светимост на галактическата повърхност.

Интересното е, че тези линии не следват елиптична форма. В някои галактики те са по-скоро правоъгълни, а в други придобиват формата на диск, откъдето идва и името.

Квадратните имат по-голяма светимост, са по-големи и по-активни, в смисъл, че имат радиоизточници, както и рентгенови лъчи.Дискоидните са по-спокойни в този аспект и светимостта им е по-ниска.

Така че дори при една и съща класификация в последователността на Хъбъл, две елиптични галактики могат да имат различни характеристики, ако една от тях е боксова или квадратна, а другата е диска или дискоидна. Те са склонни да имат по-голямо въртене, докато boxy може да бъде резултат от много сливания и галактически взаимодействия.

Елиптични галактики от тип cD

Те са елипсовидни галактики, толкова колосални, че е невъзможно да ги пропуснете, когато става въпрос за темата. Те могат да бъдат с ширина 1 Мега-парсек и се намират в средата на галактическите клъстери.

Размерът им вероятно се дължи на факта, че те са резултат от сливането на няколко галактики: между 10 ¹³ и 10 ¹⁴ M☉. Те имат много ярко централно ядро ​​и са дом на стотици хиляди кълбовидни клъстери. Освен това се предполага, че съдържат голямо количество тъмна материя, необходимо за обяснение, че то остава сплотено.

Фигура 3. Сравнение на галактики, в които се откроява колосалната елиптична галактика IC 1101. Източник: Wikimedia Commons.

Най-големият от всички досега е IC 1101 в клъстера Abell 2029, в съзвездието Дева. Открит е от Уилям Хершел през 1790 г. и се изчислява максимален диаметър от 6 милиона светлинни години.

Тъй като ядрото му е изключително активно, не изглежда вероятно да е домакин на форми на живот или поне не така, както го познаваме на Земята.

Примери

Елиптичните галактики обикновено се намират в средата на галактически струпвания, които са асоциации на повече или по-малко големи галактики. В съзвездието Дева и в Кома Беренице има забележителни клъстери.

Тъй като повечето галактики са толкова отдалечени, за окото е доста трудно да ги идентифицира, но с помощта на телескопи или дори бинокли с добро качество е възможно да се разграничат всички видове галактики.

В мрежата има много карти, както и приложения за откриване на астрономически обекти. Галактиките обикновено нямат подходящи имена, с малки изключения като Млечния път, Андромеда, галактиката Вихър или Уиърпул и галактиката Сомбреро.

Повечето са обозначени с каталожен код: Messier (M) каталог, NGC или New General Catalog и IC Index Catalog, за съкращението му на английски.

Galaxy M87

Звездният обект, известен като M87 (или NGC 4486), принадлежи към групата галактики в съзвездието Дева. Той е сред най-близките елиптични галактики до Земята, на около 53 милиона светлинни години, и е от тип бокс, описан в предишния раздел. Тя има много активно ядро ​​по отношение на радиочестотата и плазменото излъчване.

Тя е около два пъти по-голяма от масата на нашия Млечен път, без да включва тъмната материя. Ако това може да бъде открито, M87 би се оказал около 200 пъти по-масивен от Млечния път. Определени са около 12 000 кълбовидни клъстери в M87.

Фигура 4. елиптична галактика M87, наблюдавана с телескопа Хъбъл. Източник: Wikimedia Commons.

M87 излъчва струя материя с дължина около 5000 светлинни години, за която се смята, че идва от колосална черна дупка, заобиколена от горещ материал, който не е точно в центъра.

Galaxy M32

Това е елиптична галактика джудже, която придружава Андромеда, в едноименното съзвездие. Тъй като е много компактен и се върти около много масивен обект, някои експерти предполагат, че е ядрото на древна галактика, разчленена от някакъв гравитационен срив.

Фигура 5. Фигурата показва спиралната галактика Андромеда, а малката елиптична галактика М32 е малката точка вляво от центъра. Източник: Wikimedia Commons. Torben hansen

Възможно е в древни времена той да се е сблъсквал със самата Андромеда, а в изображенията да видите как външните звезди на M32 са неумолимо привлечени към по-големия си съсед.

Препратки

1. Карол, Б. Въведение в съвременната астрофизика. 2-ри. Edition. Пиърсън. 874-1037.
2. Galaxy. Възстановено от: es.wikipedia.org
3. Как работи. 2016. Книга на космоса. 8-ми. Ред. Представете си издателство ООД 134-150.
4. Галактиките. Възстановени от: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Eliptical Galaxies. Извлечено от: docs.kde.org.
6. Остер, Л. 1984. Модерна астрономия. Редакционно реверте. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Звезди и планети. Питърсън полеви водачи. 148-154.
8. Wikipedia. Елиптична галактика M87. Възстановено от: es.wikipedia.org.