ELIPTICKÉ GALAXIE: FORMACE, VLASTNOSTI, TYPY, PŘÍKLADY - ARTE - 2025

Tyto eliptické galaxie jsou elipsoidní astronomické objekty. Uvnitř jsou tyto galaxie domovem milionů hvězd, planet, nějakého plynu, prachu a bohaté temné hmoty, všechny spojené díky gravitační síle.

Postrádají zjevnou strukturu a jejich svítivost je zcela stejná, protože hvězdy jsou rozloženy rovnoměrně k okrajům, kde světlo rozptyluje hladce ve formě velmi slabého halou.

Obrázek 1. Jasná eliptická galaxie NGC 3610 v souhvězdí Ursa Major, viděná Hubbleovým dalekohledem. Zdroj: Wikimedia Commons.

Formování a evoluce

Astrofyzici si nejprve mysleli, že velký kolaps je příčinou eliptické galaxie, která vedla k intenzivní formaci hvězd, která nakonec přestala. Tato hypotéza je podporována skutečností, že hvězdná populace těchto galaxií je starší než populace jiných typů.

Na druhé straně v eliptických galaxiích je jen velmi málo plynu a prachu, který se nazývá mezihvězdná hmota, což je přesně surovina nezbytná pro tvorbu nových hvězd.

Současná pozorování však potvrzují, že navzdory jejich zjevné stabilitě nejsou galaxie statické. Gravitační síla způsobuje, že se navzájem aktivně vzájemně ovlivňují, kdykoli to bude možné.

Z tohoto důvodu převládá současná hypotéza, že eliptické galaxie mají různý původ a že galaxie jiných tvarů se časem stanou eliptickými.

Gravitační přitažlivost může způsobit kolize, které způsobí eventuální sloučení. Události takové velikosti nejsou neobvyklé, protože gravitace otevírá dveře této možnosti. Kromě toho jsou eliptické galaxie často nalezeny uprostřed galaktických shluků, kde je možnost zachytit materiál a sloučit se s jinými galaxiemi.

Obrázek 2. Tyto dvě sloučené galaxie jsou známé jako „Myši“. Jsou v souhvězdí Coma Berenice. Zdroj: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), vědecký tým ACS a ESA

Potvrzuje to skutečnost, že mladé modré hvězdy byly detekovány uvnitř některých eliptických galaxií - modré trpasličí galaxie - což ukazuje, že nejsou zcela prosté mezihvězdné hmoty.

Rovněž bylo navrženo, že když spirálové galaxie spotřebují svou surovinu, vyvinou se do čočkovitého tvaru, tj. Do tvaru disku bez spirálových ramen. Následné srážky s jinými galaxiemi by vedly ke ztrátě disku a transformaci na elipsoid.

Obecné vlastnosti

Pro přiblížení rozměrů ve vesmíru nejsou jednotky vzdálenosti běžně používané na Zemi vhodné. V astronomii se běžně používají světelné roky, parsec (pc) a kiloparsec (kpc):

1 kpc = 1 000 ks = 3300 světelných let

Při měření hmotnosti objektů tak obrovských jako galaxie se používá jednotka zvaná sluneční hmota, která se označuje jako M☉ ekvivalentní 2 x 10 ^ 30 kg.

Pokud jde o obecné vlastnosti eliptických galaxií, je zřejmé, že nejvýraznější je jejich tvar, od téměř sférických po velmi zploštělé elipsoidy.

Jak bylo vysvětleno na začátku, eliptické galaxie jsou velmi nestrukturované. Mají poměrně pravidelnou distribuci elipsoidního tvaru a jsou obklopeny slabým světelným halou, ve větším či menším rozsahu. Chybí jim disk nebo jiná struktura, která vyniká pozoruhodně.

Mohou mít satelitní galaxie, mnohem menší galaxie, které jsou pod jejich gravitační nadvládou, ačkoli to není jedinečné pro eliptické galaxie, protože naše Mléčná dráha, zakrytá spirální galaxie, má Magellanova mračna jako satelity.

Některé mají také hvězdokupy, které lze zaměnit za eliptické trpasličí galaxie. Pokud jde o kinematiku, hvězdy, které tvoří eliptickou galaxii, často sledují složité trajektorie a úhlová hybnost galaxie je považována za malou velikost.

Hmotnost a rozměry

Existuje velká variabilita co do velikosti. Protože mají málo mezihvězdného plynu a prachu, hmota eliptické galaxie je hvězdná hmota. Počet hvězd se může lišit od několika milionů hvězd po milion milionů hvězd.

Odhady dosud ukazují průměry 1-200 kpc a ve výjimečných případech 1 Megaparsec - asi 3 miliony světelných let.

Normálně je hmotnost v rozmezí 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. V blízkosti naší Mléčné dráhy jsou hojné malé eliptické galaxie, také nazývané trpasličí galaxie.

Druhým extrémem jsou obrovské eliptické galaxie, mimořádné jasnosti. Ve skutečnosti má tato třída největší známé galaxie, které jsou obecně ve středu shluků galaxií, takže velmi pravděpodobně dluží svou obrovskou velikost sloučení se sousedními galaxiemi.

Typy

Astronom Edwin Hubble klasifikoval galaxie podle jejich tvaru a stanovil pět základních vzorů. Klasifikace zahrnuje: eliptické, lentikulární, spirálové, zamřížované a nepravidelné spirály. Většina galaxií, asi 90%, jsou eliptické nebo spirálové.

Hubble umístil eliptické galaxie na začátek svého klasifikačního schématu a označoval je jako „galaxie raného typu“, protože věřil, že se později vyvinuly do jiných forem.

Jestliže a je semi-hlavní osa a b semi-menší osa elipsy, je elipticita e dána:

E = 1 - b / a

E je indikativní míra zploštění elipsy, například pokud a a b jsou velmi blízko, kvocient b / a je přibližně 1 a elipticita je nula, což vede ke sférické galaxii.

Nejvyšší akceptovaná hodnota pro E je 3 a v Hubbleově třídě je první místo vlevo obsazeno sférickými galaxiemi, které jsou označeny jako E0, následované přechodnými typy E1, E2,… až do dosažení EN, kde N = 10 (1 - b / a).

Nejplošší, které jsou známy, dosahují až E7, protože nad touto hodnotou se ztratí struktura galaxie.

Hubble sám upravil svou původní klasifikaci, když dorazilo více informací. Také ostatní astrofyzici zahrnovali nové rysy kromě pouhého elipsoidního tvaru. K tomu byla použita další písmena a malá písmena.

Eliptické čtvercové (boxy) a diskoidální (disky) galaxie

Mimo Hubbleovu sekvenci navrhl Ralf Bender a jeho spolupracovníci v roce 1988 dva nové termíny pro klasifikaci eliptických galaxií, které nejen berou v úvahu tvar, ale i další velmi důležité vlastnosti.

Tímto způsobem byly seskupeny do „boxy“ a „disků“, které byly přeloženy do čtvercových a diskoidních. Tato klasifikace byla provedena s ohledem na isophotické linie, které spojují body se stejnou jasností na galaktickém povrchu.

Je zajímavé, že tyto čáry nesledují eliptický tvar. V některých galaxiích bývají spíše pravoúhlé a v jiných mají tvar disku, odtud název.

Čtvercové mají větší svítivost, jsou větší a aktivnější v tom smyslu, že mají rádiové zdroje a rentgenové paprsky. Discoidní jsou v tomto ohledu klidnější a jejich svítivost je nižší.

Takže i se stejnou klasifikací v Hubbleově sekvenci mohou mít dvě eliptické galaxie odlišné vlastnosti, pokud jedna z nich je boxy nebo čtverec a druhá je disky nebo diskoidální. Ty by měly tendenci mít vyšší rotaci, zatímco boxy by mohly být výsledkem mnoha fúzí a galaktických interakcí.

Eliptické galaxie typu cD

Jsou to eliptické galaxie tak kolosální, že je nemožné si je nechat ujít, pokud jde o předmět. Mohou být široké 1 mega-parsec a nacházejí se uprostřed galaktických shluků.

Jejich velikost je pravděpodobně způsobena skutečností, že jsou výsledkem sloučení několika galaxií: mezi 10 ¹³ a 10 ¹⁴ M☉. Mají velmi jasné centrální jádro a jsou domovem stovek tisíc kulových hvězdokup. Kromě toho se předpokládá, že obsahují velké množství tmavé hmoty, nutné vysvětlit, že zůstává soudržná.

Obrázek 3. Porovnání galaxií, ve kterých vyniká kolosální eliptická galaxie IC 1101. Zdroj: Wikimedia Commons.

Největší ze všech dosud je IC 1101 v klastru Abell 2029, v souhvězdí Panna. Objevil jej William Herschel v roce 1790 a odhaduje se maximální průměr 6 milionů světelných let.

Protože jeho jádro je extrémně aktivní, nezdá se pravděpodobné, že by hostitelem forem života, nebo alespoň ne, jak je známe na Zemi.

Příklady

Eliptické galaxie se obvykle nacházejí ve středu shluků galaxií, což jsou asociace více či méně velkých galaxií. V souhvězdí Panny a v kómatu Berenice jsou pozoruhodné shluky.

Protože většina galaxií je tak daleko, je pro oko docela obtížné je identifikovat, ale pomocí dalekohledů nebo dokonce kvalitního dalekohledu je možné rozlišit galaxie všech typů.

Na internetu je mnoho map a aplikací pro objevování astronomických objektů. Galaxie obvykle nemají vlastní jména, až na několik výjimek, jako je Mléčná dráha, Andromeda, Whirlpool nebo Whirlpool galaxie a Sombrero galaxie.

Většina z nich je označena katalogovým kódem: Messierův (M) katalog, NGC nebo Nový obecný katalog a IC Index Catalog pro jeho zkratku v angličtině.

Galaxy M87

Hvězdný objekt známý jako M87 (nebo NGC 4486) patří do shluku galaxií v souhvězdí Panny. Je to jedna z nejbližších eliptických galaxií na Zemi, vzdálená asi 53 miliónů světelných let, a je typu boxy popsaného v předchozí části. Má velmi aktivní jádro z hlediska vysokofrekvenční a plazmové emise.

Je to asi dvojnásobek hmotnosti naší Mléčné dráhy, bez temné hmoty. Pokud by to bylo možné zjistit, ukázalo by se, že M87 je asi 200krát hmotnější než Mléčná dráha. V M87 bylo identifikováno asi 12 000 globulárních shluků.

Obrázek 4. eliptická galaxie M87 viděná s Hubbleovým dalekohledem. Zdroj: Wikimedia Commons.

M87 emituje paprsek hmoty dlouhý asi 5 000 světelných let, o kterém se předpokládá, že pochází z kolosální černé díry obklopené horkým materiálem, který není přesně ve středu.

Galaxy M32

Jedná se o trpasličí eliptickou galaxii, která doprovází Andromedu ve stejnojmenném souhvězdí. Protože je velmi kompaktní a otáčí se kolem velmi masivního objektu, někteří experti naznačují, že je jádrem starověké galaxie rozpadané nějakým gravitačním kolapsem.

Obrázek 5. Obrázek ukazuje spirálovou galaxii Andromeda a malá eliptická galaxie M32 je malá tečka vlevo od středu. Zdroj: Wikimedia Commons. Torben hansen

Je možné, že se ve starověku střetlo se samotnou Andromedou a na obrázcích můžete vidět, jak jsou vnější hvězdy M32 neúprosně přitahovány k jejich větším sousedům.

Reference

1. Carroll, B. Úvod do moderní astrofyziky. 2. Edice. Pearson. 874-1037.
2. Galaxie. Obnoveno z: es.wikipedia.org
3. Jak to funguje. 2016. Book of Space. 8. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
4. Galaxie. Získáno z: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Mutlaq, J. Elliptical Galaxies. Citováno z: docs.kde.org.
6. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redakční reverté. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Hvězdy a planety. Peterson Field Guides. 148-154.
8. Wikipedia. Eliptická galaxie M87. Obnoveno z: es.wikipedia.org.