Formarea galaxiilor eliptice, caracteristici, tipuri, exemple

2350
David Holt

galaxii eliptice sunt obiecte astronomice de formă elipsoidală. În interior, aceste galaxii găzduiesc milioane de stele, planete, niște gaze, praf și materie întunecată abundentă, toate legate datorită forței gravitaționale..

Le lipsește o structură evidentă și luminozitatea lor este destul de uniformă, deoarece stelele sunt distribuite în mod regulat către margini, unde lumina se difuzează ușor sub forma unui halou foarte slab.. 

Figura 1. Galaxia eliptică strălucitoare NGC 3610 din constelația Ursa Major, văzută de telescopul Hubble. Sursa: Wikimedia Commons.

Indice articol

  • 1 Formare și evoluție
  • 2 Caracteristici generale
    • 2.1 Masă și dimensiuni
  • 3 tipuri
    • 3.1 Galaxii eliptice pătrate (boxy) și discoidale (disky)
    • 3.2 Galaxii eliptice de tip cD
  • 4 Exemple
    • 4.1 Galaxy M87
    • 4.2 Galaxy M32
  • 5 Referințe

Formare și evoluție

Astrofizicienii au crezut la început că o mare prăbușire a fost cea care a dat naștere unei galaxii eliptice, care a dat naștere unei formări intense de stele care a încetat în cele din urmă. Această ipoteză este susținută de faptul că populația stelară a acestor galaxii este mai veche decât cea a celorlalte tipuri..

Pe de altă parte, în galaxiile eliptice există foarte puțin gaz și praf, ceea ce este cunoscut sub numele de materie interstelară, care este tocmai materia primă necesară în formarea de noi stele. 

Dar observațiile actuale confirmă faptul că, în ciuda stabilității lor aparente, galaxiile nu sunt statice. Forța gravitațională îi determină să interacționeze activ unul cu celălalt ori de câte ori există ocazie.

Din acest motiv, predomină în prezent ipoteza că galaxiile eliptice au origini diverse și că galaxiile de alte forme ar putea deveni eliptice în timp..

Atracția gravitațională poate provoca coliziuni care produc o eventuală fuziune. Evenimentele de o asemenea amploare nu sunt neobișnuite, deoarece gravitația deschide ușile acestei posibilități. Mai mult, galaxiile eliptice se găsesc adesea în mijlocul grupurilor galactice, unde există posibilitatea de a prinde material și de a fuziona cu alte galaxii..

Figura 2. Aceste două galaxii care fuzionează sunt cunoscute sub numele de „Șoarecii”. Se află în constelația Coma Berenice. Sursa: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), Echipa științifică ACS și ESA [Domeniul public]

Acest lucru este confirmat de faptul că tinere stele albastre au fost detectate în interiorul unor galaxii eliptice - galaxii pitice albastre -, arătând că acestea nu sunt complet lipsite de materie interstelară.. 

De asemenea, s-a sugerat că atunci când galaxiile spirale își epuizează materia primă, acestea evoluează într-o formă lenticulară, adică o formă de disc fără brațe spirale. Coliziunile succesive cu alte galaxii ar duce la pierderea discului și transformarea într-un elipsoid..

Caracteristici generale

Pentru a obține o abordare a dimensiunilor din univers, unitățile de distanță utilizate în mod obișnuit pe Pământ nu sunt adecvate. În astronomie, anul lumină, parsec (pc) și kiloparsec (kpc) sunt utilizate în mod obișnuit:

1 kpc = 1000 buc = 3300 ani-lumină

În măsurarea masei de obiecte la fel de mari ca galaxiile, unitatea a numit masa solara, care este notat ca M☉ echivalent cu 2 x 10 ^ 30 kg.

În ceea ce privește caracteristicile generale ale galaxiilor eliptice, este clar că cea mai distinctivă este forma lor, există de la aproape sferice la elipsoide foarte aplatizate..

După cum sa explicat la început, galaxiile eliptice sunt foarte nestructurate. Au o distribuție elipsoidală destul de regulată și sunt înconjurate de un halou luminos slab, de mai mare sau mai mică întindere. Le lipsește un disc sau altă structură care să iasă în evidență.

Pot avea galaxii prin satelit, galaxii mult mai mici care se află sub domeniul gravitațional, deși acest lucru nu este exclusiv galaxiilor eliptice, deoarece Calea Lactee, o galaxie spirală cu bare, are ca sateliți Norii Magellanici..

Unele au, de asemenea, grupuri de stele globulare, care pot fi confundate cu galaxii pitice eliptice. În ceea ce privește cinematica, stelele care alcătuiesc o galaxie eliptică tind să urmeze traiectorii complicate și se consideră că impulsul unghiular al galaxiei este de magnitudine mică.. 

Masă și dimensiuni

Există o mare variabilitate în ceea ce privește dimensiunea. Deoarece au puțin gaz și praf interstelar, masa unei galaxii eliptice este masa stelară. Numărul de stele poate varia de la câteva milioane de stele la un milion de milioane de stele..

Estimările până în prezent dau diametre de 1-200 kpc și, în cazuri excepționale, 1 Megaparsec - aproximativ 3 milioane de ani lumină-. 

În mod normal, masa este cuprinsă între 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. În vecinătatea galaxiei noastre Calea Lactee există numeroase galaxii eliptice de dimensiuni mici, numite și galaxii pitice

La cealaltă extremă se află galaxiile eliptice gigantice, de o luminozitate extraordinară. De fapt, această clasă are cele mai mari galaxii cunoscute, care sunt, în general, în centrul grupurilor de galaxii, deci foarte probabil datorează dimensiunea lor imensă fuziunii cu galaxiile vecine..

Tipuri

Astronomul Edwin Hubble a clasificat galaxiile în funcție de forma lor și a stabilit cinci tipare de bază. Clasificarea sa include: spirale eliptice, lenticulare, spiralate, cu bare și neregulate. Majoritatea galaxiilor, aproximativ 90% sunt eliptice sau spirale.

Hubble a plasat galaxii eliptice la începutul schemei sale de clasificare, referindu-se la acestea ca „galaxii de tip timpuriu”, deoarece el credea că mai târziu au evoluat în alte forme.. 

Dacă a este axa semi-majoră și b axa semi-minoră a elipsei, elipticitatea e este dată de:

E = 1 - b / a

E este o măsură indicativă a cât de aplatizată este elipsa, de exemplu, dacă a și b sunt valori foarte apropiate, coeficientul b / a este aproximativ 1 și elipticitatea este zero, rezultând o galaxie sferică. 

Cea mai mare valoare acceptată pentru E este 3 și în clasificarea Hubble, primul loc la stânga este ocupat de galaxii sferice, care sunt notate ca E0, urmate de tipurile intermediare E1, E2, ... până la atingerea EN, unde N = 10 (1- b / a).  

Cele mai plate care sunt cunoscute ajung până la E7, deoarece peste această valoare structura galaxiei este pierdută..

Hubble însuși și-a modificat clasificarea originală pe măsură ce au sosit mai multe informații. La fel au făcut și alți astrofizicieni să includă noi caracteristici în afară de simpla formă elipsoidală. Pentru aceasta s-au folosit și alte litere, precum și litere mici.

Galaxii eliptice pătrate (boxy) și discoidale (disky)

În afara secvenței Hubble, Ralf Bender și colaboratorii săi au propus în 1988 doi noi termeni pentru a clasifica galaxiile eliptice, care nu numai că iau în considerare forma, ci și alte caracteristici foarte importante..  

În acest fel au fost grupate în „boxy” și „disc”, care sunt traduse respectiv în pătrat și discoidal. Această clasificare a fost făcută în conformitate cu liniile izofotice, care unesc puncte cu luminozitate identică pe suprafața galactică. 

Interesant este că aceste linii nu urmează forma eliptică. În unele galaxii tind să fie destul de dreptunghiulare și în altele iau forma unui disc, de unde și numele.

Cele pătrate au o luminozitate mai mare, sunt mai mari și mai active, în sensul că au surse radio, precum și raze X. Cele discoidale sunt mai calme în acest aspect și luminozitatea lor este mai mică..

Deci, chiar și având aceeași clasificare în secvența Hubble, două galaxii eliptice pot avea caracteristici diferite dacă una dintre ele este cutie sau pătrată, iar cealaltă este discată sau discoidală. Acestea ar tinde să aibă o rotație mai mare, în timp ce cutia ar putea fi rezultatul multor fuziuni și interacțiuni galactice.

Galaxii eliptice de tip cD

Acestea sunt galaxii eliptice atât de colosale încât este imposibil să le ratezi când vine vorba de subiect. Ele pot avea o lățime de 1 Mega-parsec și se găsesc în mijlocul grupurilor galactice.

Mărimea lor se datorează probabil faptului că sunt rezultatul fuziunii mai multor galaxii: între 1013 și 10 14 M☉. Au un nucleu central foarte luminos și găzduiesc sute de mii de clustere globulare. De asemenea, se presupune că conțin o cantitate mare de materie întunecată, necesară pentru a explica faptul că aceasta rămâne coezivă..

Figura 3. Comparația galaxiilor în care se remarcă galaxia eliptică colosală IC 1101. Sursa: Wikimedia Commons.

Cel mai mare dintre toate de până acum este IC 1101 din clusterul Abell 2029, în constelația Fecioară. A fost descoperit de William Herschel în 1790 și are un diametru maxim de 6 milioane de ani lumină..

Deoarece nucleul său este extrem de activ, nu pare probabil să găzduiască forme de viață, sau cel puțin nu așa cum o știm pe Pământ..

Exemple

Galaxiile eliptice se găsesc de obicei în mijlocul grupurilor de galaxii, care sunt asociații de galaxii mai mult sau mai puțin mari. În constelația Fecioară și Coma Berenice există clustere notabile. 

Deoarece majoritatea galaxiilor sunt atât de departe, este destul de dificil pentru ochi să le identifice, dar folosind telescoape sau chiar binocluri de bună calitate, este posibil să distingem galaxiile de toate tipurile.

Pe net există multe hărți, precum și aplicații pentru descoperirea obiectelor astronomice. Galaxiile nu au de obicei nume proprii, cu puține excepții precum Calea Lactee, Andromeda, galaxia Whirlpool sau Whirlpool și galaxia Sombrero.. 

Majoritatea sunt notate printr-un cod de catalog: catalogul Mai dezordonat (M), catalogul NGC sau Noul catalog general si Catalog Index IC.

Galaxy M87

Obiectul stelar cunoscut sub numele de M87 (sau NGC 4486) aparține grupului de galaxii din constelația Fecioară. Se numără printre cele mai apropiate galaxii eliptice de Pământ, la aproximativ 53 de milioane de ani lumină distanță și este de acest tip boxy descris în secțiunea anterioară. Are un nucleu foarte activ în ceea ce privește frecvența radio și emisia de plasmă.

Este de aproximativ două ori mai mare decât Calea Lactee, fără a include materia întunecată. Dacă acest lucru ar putea fi detectat, M87 s-ar dovedi a fi de aproximativ 200 de ori mai masiv decât Calea Lactee. În M87 au fost identificate aproximativ 12.000 de grupuri globulare.

Figura 4. galaxia eliptică M87 văzută cu telescopul Hubble. Sursa: Wikimedia Commons.

M87 emite un jet de materie lung de aproximativ 5.000 de ani lumină, despre care se crede că provine dintr-o gaură neagră colosală înconjurată de material fierbinte care nu se află exact în centru.. 

Galaxy M32

Aceasta este o galaxie eliptică pitică care însoțește Andromeda, în constelația cu același nume. Deoarece este foarte compact și se rotește în jurul unui obiect foarte masiv, unii experți sugerează că este nucleul unei galaxii antice dezmembrate de un colaps gravitațional..

Figura 5. Figura arată galaxia spirală Andromeda, iar mica galaxie eliptică M32 este punctul mic din stânga centrului. Sursa: Wikimedia Commons. Torben Hansen [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Este posibil ca în timpuri străvechi să se fi ciocnit cu Andromeda însăși și în imagini să puteți vedea cum stelele exterioare ale M32 sunt atrase inexorabil către vecinul său mai mare.

Referințe

  1. Carroll, B. O introducere în astrofizica modernă. Al 2-lea. Ediție. Pearson. 874-1037.
  2. Galaxie. Recuperat de pe: es.wikipedia.org
  3. Cum functioneaza. 2016. Cartea spațiului. A 8-a. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
  4. Galaxiile. Recuperat de la: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
  5. Mutlaq, J. Galaxii eliptice. Adus de la: docs.kde.org.
  6. Oster, L. 1984. Astronomia modernă. Editorial Reverté. 315-394.
  7. Pasachoff, J. 1992. Stele și planete. Ghiduri de teren Peterson. 148-154.
  8. Wikipedia. Galaxia eliptică M87. Recuperat de pe: es.wikipedia.org.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.