ЕЛІПТИЧНІ ГАЛАКТИКИ: УТВОРЕННЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ, ТИПИ, ПРИКЛАДИ - АРТЕ - 2025

В еліптичних галактиках є еліпсоїдального астрономічними об'єктами. Всередині цих галактик проживають мільйони зірок, планети, деякий газ, пил і рясна темна речовина, всі пов'язані завдяки силі тяжіння.

У них відсутня очевидна структура, і їх світність є досить рівномірною, оскільки зорі регулярно розподіляються до країв, де світло плавно розсіюється у вигляді дуже слабкого ореолу.

Малюнок 1. Яскрава еліптична галактика NGC 3610 у сузір’ї Урса-майор, видно телескопом Хаббла. Джерело: Wikimedia Commons.

Становлення та еволюція

Спочатку астрофізики думали, що великий крах - це те, що породило еліптичну галактику, що породило інтенсивне утворення зірок, яке з часом припинилося. Ця гіпотеза підтверджується тим, що зоряна популяція цих галактик старша, ніж у інших типів.

З іншого боку, в еліптичних галактиках дуже мало газу і пилу, що відоме як міжзоряна речовина, що є саме сировиною, необхідною для утворення нових зірок.

Але сучасні спостереження підтверджують, що, незважаючи на їх уявну стабільність, галактики не є статичними. Сила тяжіння змушує їх активно взаємодіяти один з одним, коли є можливість.

З цієї причини в даний час переважає гіпотеза про те, що еліптичні галактики мають різноманітне походження і галактики інших форм, ймовірно, з часом стануть еліптичними.

Гравітаційне тяжіння може спричинити зіткнення, що спричинить можливе злиття. Події такого масштабу не рідкість, оскільки гравітація відкриває двері для такої можливості. Крім того, еліптичні галактики часто зустрічаються посеред галактичних скупчень, де є можливість захоплювати матеріал і зливатися з іншими галактиками.

Малюнок 2. Ці дві об'єднані галактики відомі як "Миші". Вони знаходяться в сузір'ї Кома Береніце. Джерело: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), наукова команда ACS та ESA

Це підтверджується тим, що у внутрішніх місцях деяких еліптичних галактик - блакитних карликових галактик були виявлені молоді сині зірки - що свідчить про те, що вони не повністю позбавлені міжзоряної речовини.

Також було припущено, що коли спіральні галактики використовують свою сировину, вони еволюціонують у сочевичну форму, тобто форму диска без спіральних рукавів. Послідовні зіткнення з іншими галактиками призвели б до втрати диска і перетворення в еліпсоїд.

Загальна характеристика

Щоб отримати наближення до розмірів у Всесвіті, одиниці відстані, які зазвичай використовуються на Землі, не підходять. В астрономії світлового року парсек (pc) і кілопарсек (kpc) є загальноприйнятими:

1 кпк = 1000 шт = 3300 світлових років

При вимірюванні маси об'єктів, величезних, як галактики, використовується одиниця, яка називається сонячною масою, що позначається як M☉, еквівалентна 2 x 10 ^ 30 кг.

Щодо загальних характеристик еліптичних галактик, то очевидно, що найбільш відмітною є їх форма, починаючи від майже сферичних до дуже сплющених еліпсоїдів.

Як було пояснено на початку, еліптичні галактики дуже неструктуровані. Вони мають досить регулярне поширення еліпсоїдальної форми і в більшій чи меншій мірі оточені слабким світлим ореолом. Їм не вистачає диска або іншої структури, яка вигідно виділяється.

Вони можуть мати супутникові галактики, набагато менші галактики, що знаходяться під їх гравітаційним домінуванням, хоча це не властиво еліптичним галактикам, оскільки наш Чумацький Шлях, запресована спіральна галактика, має Магелланові Хмари як супутники.

Деякі також мають кульові зоряні скупчення, які можна прийняти за еліптичні карликові галактики. З точки зору кінематики, зірки, що складають еліптичну галактику, як правило, слідують складним траєкторіям, і кутовий імпульс галактики вважається низьким.

Маса і розміри

Існує велика варіативність за розміром. Оскільки в них міжзоряного газу і пилу мало, маса еліптичної галактики становить зоряну масу. Кількість зірок може варіюватися від кількох мільйонів до мільйона мільйонів зірок.

На сьогоднішній день оцінки показують діаметр 1-200 кпк, а у виняткових випадках 1 Мегапарсек - близько 3 млн світлових років.

Зазвичай маса знаходиться в межах 10 ^ 6-10 ^ 13 М☉. Невеликі еліптичні галактики, які також називаються карликовими галактиками, рясніють поблизу нашої галактики Чумацький Шлях.

З іншого боку - гігантські еліптичні галактики надзвичайної світності. Насправді цей клас має найбільші відомі галактики, які, як правило, знаходяться в центрі скупчень галактик, тому вони, можливо, зобов'язані своїм величезним розміром злитися з сусідніми галактиками.

Типи

Астроном Едвін Хаббл класифікував галактики за їх формою та встановив п'ять основних закономірностей. Його класифікація включає: еліптичні, лінзоподібні, спіральні, спіральні та неправильні спіралі. Більшість галактик, близько 90%, еліптичні або спіральні.

Хаббл розмістив еліптичні галактики на початку своєї класифікаційної схеми, посилаючись на них як на "галактики раннього типу", оскільки він вважав, що згодом вони еволюціонують в інші форми.

Якщо a - напівмагістральна вісь, а b напівмаловажна вісь еліпса, то еліптичність e задається:

Е = 1 - б / а

Е є орієнтовним показником того, наскільки сплющений еліпс, наприклад, якщо a і b дуже близькі, коефіцієнт b / a становить приблизно 1, а еліптичність дорівнює нулю, в результаті чого утворюється сферична галактика.

Найвище прийняте значення для E дорівнює 3, і в класифікації Хаббла перше місце зліва займають сферичні галактики, які позначаються як E0, а потім проміжні типи E1, E2, … до досягнення EN, де N = 10 (1- b / a).

Найбільш плоскі з них відомі сягають до Е7, оскільки над цим значенням втрачається структура галактики.

Сам Хаббл змінив свою первісну класифікацію, оскільки надійшла більше інформації. Так само і інші астрофізики включили нові риси окрім простої еліпсоїдальної форми. Для цього використовувались інші літери, а також малі літери.

Еліптичні квадратні (боксерські) та дискоїдні (дискові) галактики

Поза послідовністю Хаббла, Ральф Бендер та його співробітники запропонували у 1988 році два нові терміни для класифікації еліптичних галактик, які враховують не лише форму, але й інші дуже важливі характеристики.

Таким чином їх групували в "бокси" та "диски", які відповідно перекладаються на квадратні та дискоїдні. Ця класифікація була зроблена з урахуванням ізофотичних ліній, які з'єднують точки з однаковою світністю на поверхні галактики.

Цікаво, що ці лінії не слідують за еліптичною формою. У деяких галактиках вони, як правило, прямокутні, а в інших - у формі диска, звідси і назва.

Квадратні мають більшу освітленість, більші та активніші, в тому сенсі, що вони мають радіо джерела, а також рентгенограми. Дискоїдні в цьому аспекті спокійніші, а їх світність нижча.

Тож навіть при одній і тій же класифікації в послідовності Хаббла дві еліптичні галактики можуть мати різні характеристики, якщо одна з них є боксерською або квадратною, а інша - дисковою або дискоїдальною. Вони мають тенденцію до більшого обертання, в той час як бокси можуть бути результатом багатьох злиттів і галактичних взаємодій.

Еліптичні галактики типу cD

Вони є еліптичними галактиками настільки колосальними, що неможливо їх упустити, коли мова йде про предмет. Вони можуть бути шириною 1 Мега-парсек і знаходяться посеред галактичних скупчень.

Їх розміри, ймовірно, пов'язані з тим, що вони є результатом злиття декількох галактик: між 10 ¹³ та 10 ¹⁴ M☉. Вони мають дуже яскраве центральне ядро ​​і в них проживають сотні тисяч кульових скупчень. Крім того, передбачається, що вони містять велику кількість темної речовини, необхідної для пояснення того, що вона залишається згуртованою.

Малюнок 3. Порівняння галактик, у яких виділяється колосальна еліптична галактика IC 1101. Джерело: Wikimedia Commons.

Найбільший з усіх поки що - це IC 1101 у скупченні Abell 2029, у сузір'ї Діви. Він був відкритий Вільгельмом Гершелем у 1790 році, а максимальний діаметр - 6 мільйонів світлових років.

Оскільки його ядро ​​надзвичайно активне, не здається, що він приймає форми життя або, принаймні, не такі, як ми це знаємо на Землі.

Приклади

Еліптичні галактики зазвичай знаходяться посеред скупчень галактик, які є асоціаціями більш-менш великих галактик. У сузір'ї Діви та в Комі Береніце є помітні скупчення.

Оскільки більшість галактик знаходяться настільки далеко, для очей їх досить важко визначити, але за допомогою телескопів або навіть біноклів хорошої якості можна виділити галактики всіх типів.

У мережі є багато карт, а також додатків для виявлення астрономічних об'єктів. Галактики, як правило, не мають власних назв, за кількома винятками, таких як Чумацький Шлях, Андромеда, галактика Вір або Вірпул та галактика Сомбреро.

Більшість позначаються кодом каталогу: каталог Messier (M), NGC або New General Catalogue та IC Index Catalog, за його абревіатурою англійською мовою.

Galaxy M87

Зоряний об’єкт, відомий як M87 (або NGC 4486), належить до скупчення галактик у сузір'ї Діви. Це одна з найближчих до Землі еліптичних галактик, яка знаходиться за 53 мільйонів світлових років, і є боксерським типом, описаним у попередньому розділі. Він має дуже активне ядро ​​з точки зору радіочастоти та випромінювання плазми.

Це приблизно вдвічі більше маси нашого Чумацького Шляху, не враховуючи темної речовини. Якби це вдалося виявити, M87 виявиться приблизно в 200 разів більш масивним, ніж Чумацький Шлях. У M87 було виявлено близько 12 000 кульових скупчень.

Малюнок 4. еліптична галактика M87, помічена телескопом Хаббла. Джерело: Wikimedia Commons.

M87 випромінює струмінь речовини довжиною близько 5000 світлових років, який, як вважають, походить з колосальної чорної діри, оточеної гарячим матеріалом, який не знаходиться точно в центрі.

Galaxy M32

Це карликова еліптична галактика, яка супроводжує Андромеду, в однойменному сузір'ї. Оскільки він дуже компактний і обертається навколо дуже масивного об'єкта, деякі експерти припускають, що він є ядром давньої галактики, розчленованої деяким гравітаційним колапсом.

Малюнок 5. На малюнку зображена спіральна галактика Андромеда, а маленька еліптична галактика M32 - маленька крапка зліва від центру. Джерело: Wikimedia Commons. Torben hansen

Можливо, що в давні часи він зіткнувся з самою Андромедою, а на зображеннях можна побачити, як зовнішні зірки М32 невблаганно тягнуться до свого більшого сусіда.

Список літератури

1. Керролл, Б. Вступ до сучасної астрофізики. 2-й. Видання. Пірсон. 874-1037.
2. Галактика. Відновлено з: es.wikipedia.org
3. Як це працює. 2016. Книга космосу. 8-й. Ред. Уявіть, що видання ТОВ 134-150.
4. Галактики. Відновлено з: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
5. Мутлак, Дж. Еліптичні галактики. Отримано з: docs.kde.org.
6. Остер, Л. 1984. Сучасна астрономія. Редакційна реверте. 315-394.
7. Pasachoff, J. 1992. Зірки і планети. Пітерсон Польові путівники. 148-154.
8. Вікіпедія. Еліптична галактика M87. Відновлено з: es.wikipedia.org.