Tvorba eliptických galaxií, charakteristiky, typy, příklady

3054
Jonah Lester

The eliptické galaxie jsou to astronomické objekty elipsoidního tvaru. Uvnitř jsou tyto galaxie domovem miliónů hvězd, planet, nějakého plynu, prachu a bohaté temné hmoty, které jsou propojeny díky gravitační síle..

Postrádají zjevnou strukturu a jejich svítivost je poměrně stejnoměrná, protože hvězdy jsou pravidelně distribuovány k okrajům, kde světlo plynule difunduje ve formě velmi slabé halo.. 

Obrázek 1. Jasná eliptická galaxie NGC 3610 v souhvězdí Velké medvědice, viděná Hubblovým dalekohledem. Zdroj: Wikimedia Commons.

Rejstřík článků

  • 1 Vznik a vývoj
  • 2 Obecná charakteristika
    • 2.1 Hmotnost a rozměry
  • 3 typy
    • 3.1 Eliptické čtvercové (krabicové) a diskoidní (disky) galaxie
    • 3.2 Eliptické galaxie typu cD
  • 4 příklady
    • 4.1 Galaxy M87
    • 4.2 Galaxy M32
  • 5 Reference

Vznik a vývoj

Astrofyzici si nejprve mysleli, že velký kolaps způsobil vznik eliptické galaxie, která vedla k intenzivní tvorbě hvězd, která nakonec ustala. Tuto hypotézu podporuje skutečnost, že hvězdná populace těchto galaxií je starší než populace ostatních typů..

Na druhou stranu v eliptických galaxiích je velmi málo plynu a prachu, což je známé jako mezihvězdná hmota, což je přesně surovina nezbytná pro vznik nových hvězd. 

Ale současná pozorování potvrzují, že navzdory jejich zdánlivé stabilitě nejsou galaxie statické. Gravitační síla je přiměje k aktivní vzájemné interakci, kdykoli je příležitost.

Z tohoto důvodu v současné době převládá hypotéza, že eliptické galaxie mají různý původ a že galaxie jiných tvarů se v průběhu času pravděpodobně stanou eliptickými..

Gravitační přitažlivost může způsobit kolize, které způsobí případné sloučení. Události takového rozsahu nejsou neobvyklé, protože gravitace otevírá dveře této možnosti. Kromě toho se eliptické galaxie často nacházejí uprostřed galaktických klastrů, kde existuje příležitost zachytit materiál a splynout s jinými galaxiemi..

Obrázek 2. Tyto dvě spojující se galaxie jsou známé jako „myši“. Nacházejí se v souhvězdí Koma Berenice. Zdroj: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), vědecký tým ACS a ESA [public domain]

Potvrzuje to skutečnost, že uvnitř některých eliptických galaxií - modrých trpasličích galaxií - byly detekovány mladé modré hvězdy, což ukazuje, že nejsou zcela bez mezihvězdné hmoty.. 

Rovněž bylo navrženo, že když spirální galaxie vyčerpají svou surovinu, vyvinou se do čočkovitého tvaru, tj. Tvaru disku bez spirálních ramen. Postupné srážky s jinými galaxiemi by vedly ke ztrátě disku a transformaci na elipsoid..

Obecná charakteristika

Abychom získali přístup k rozměrům ve vesmíru, jednotky vzdálenosti běžně používané na Zemi nejsou vhodné. V astronomii se běžně používá světelný rok, parsec (pc) a kiloparsec (kpc):

1 kpc = 1 000 ks = 3 300 světelných let

Při měření hmotnosti objektů obrovských jako galaxie jednotka volala sluneční hmota, což se označuje jako M☉ ekvivalentní 2 x 10 ^ 30 kg.

Co se týče obecných charakteristik eliptických galaxií, je zřejmé, že nejvýraznější je jejich tvar, existují od téměř sférických až po velmi zploštělé elipsoidy..

Jak bylo vysvětleno na začátku, eliptické galaxie jsou velmi nestrukturované. Mají poměrně pravidelné elipsoidní rozdělení a jsou obklopeny slabou světelnou halo, větší či menší velikosti. Chybí jim disk nebo jiná struktura, která vyniká pozoruhodně.

Mohou mít satelitní galaxie, mnohem menší galaxie, které jsou pod jejich gravitační doménou, i když to není výlučné pro eliptické galaxie, protože naše Mléčná dráha, spirální galaxie s příčkou, má Magellanova mračna jako satelity..

Některé mají také kulové hvězdokupy, které lze zaměnit za eliptické trpasličí galaxie. Pokud jde o kinematiku, hvězdy, které tvoří eliptickou galaxii, mají tendenci sledovat komplikované trajektorie a předpokládá se, že moment hybnosti galaxie má nízkou velikost.. 

Hmotnost a rozměry

Pokud jde o velikost, existuje velká variabilita. Protože mají málo mezihvězdného plynu a prachu, je hmotnost eliptické galaxie hvězdnou hmotou. Počet hvězd se může pohybovat od několika milionů hvězd do milionu milionů hvězd..

Dosavadní odhady uvádějí průměr 1–200 kpc a ve výjimečných případech 1 megaparsec - asi 3 miliony světelných let-. 

Obvykle je hmotnost v rozmezí 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. V sousedství naší galaxie Mléčná dráha jsou hojné eliptické galaxie malé velikosti, nazývané také trpasličí galaxie

Na druhém konci jsou obrovské eliptické galaxie s mimořádnou zářivostí. Tato třída má ve skutečnosti největší známé galaxie, které jsou obecně ve středu kup galaxií, takže za svou obrovskou velikost vděčí pravděpodobně fúzi se sousedními galaxiemi..

Typy

Astronom Edwin Hubble klasifikoval galaxie podle jejich tvaru a stanovil pět základních vzorů. Jeho klasifikace zahrnuje: eliptické, lentikulární, spirálové, uzavřené a nepravidelné spirály. Většina galaxií, přibližně 90%, je eliptických nebo spirálových.

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.. 

Pokud a je polořadovka hlavní osa b polořadovka vedlejší osa elipsy, elipticita e je dána vztahem:

E = 1 - b / a

E je orientační míra toho, jak zploštělá je elipsa, například pokud jsou a a b velmi blízké hodnoty, kvocient b / a je přibližně 1 a elipticita je nula, což vede ke sférické galaxii. 

Nejvyšší akceptovaná hodnota pro E je 3 a v Hubblově klasifikaci zaujímají první místo vlevo sférické galaxie, které jsou označovány jako E0, následované mezilehlými typy E1, E2, ... až do dosažení EN, kde N = 10 (1 b / a).  

Nejplošší, které jsou známé, dosahují až E7, protože nad touto hodnotou je struktura galaxie ztracena..

Hubble sám upravil svou původní klasifikaci, když dorazily další informace. Stejně tak učinili další astrofyzici, kteří kromě pouhého elipsoidního tvaru zahrnuli i nové rysy. K tomu byla použita jiná písmena i malá písmena.

Čtvercové (krabicové) a diskoidní (disky) eliptické galaxie

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

Tímto způsobem byly seskupeny do „hranatých“ a „disků“, které jsou přeloženy do čtvercových a diskoidních. Tato klasifikace byla provedena podle izofotické čáry, které spojují body se stejnou svítivostí na galaktickém povrchu. 

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

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

Takže i když máme stejnou klasifikaci v Hubblově sekvenci, dvě eliptické galaxie mohou mít různé charakteristiky, pokud je jedna z nich hranatá nebo hranatá a druhá je disky nebo diskoidní. Ty by měly tendenci mít vyšší rotaci, zatímco hranatý by mohl být výsledkem mnoha fúzí a galaktických interakcí.

Eliptické galaxie typu cD

Jedná se o eliptické galaxie tak kolosální, že je nemožné je minout, pokud jde o předmět. Mohou mít šířku 1 megaparse a nacházejí se uprostřed galaktických kup.

Jejich velikost je pravděpodobně způsobena skutečností, že jsou výsledkem sloučení několika galaxií: mezi 1013 a 10 14 M☉. Mají velmi jasné centrální jádro a jsou domovem stovek tisíc kulových hvězdokup. Rovněž se předpokládá, že obsahují velké množství temné hmoty, což je nutné vysvětlit, že zůstává soudržná..

Obrázek 3. Srovnání 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 Panny. Bylo objeveno Williamem Herschelem v roce 1790 a má maximální průměr 6 milionů světelných let..

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

Příklady

Eliptické galaxie se obvykle nacházejí uprostřed kup galaxií, což jsou sdružení více či méně velkých galaxií. V souhvězdí Panny a kómatu Berenice jsou pozoruhodné klastry. 

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

Na internetu je mnoho map a také aplikace 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 je označena katalogovým kódem: katalog Messier (M), katalog NGC nebo Nový obecný katalog a Rejstřík katalogu IC.

Galaxy M87

Hvězdný objekt známý jako M87 (nebo NGC 4486) patří do kupy galaxií v souhvězdí Panny. Patří mezi nejbližší eliptické galaxie na Zemi, vzdálené asi 53 milionů světelných let a je tohoto typu hranatý popsáno v předchozí části. Má velmi aktivní jádro z hlediska vysokofrekvenční a plazmové emise.

Je to zhruba 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 kulových hvězdokup.

Obrázek 4. Eliptická galaxie M87 viděná Hubblovým 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 uprostřed.. 

Galaxy M32

Jedná se o trpasličí eliptickou galaxii, která doprovází Andromedu v souhvězdí stejného jména. Protože je velmi kompaktní a otáčí se kolem velmi hmotného objektu, někteří odborníci naznačují, že se jedná o jádro starověké galaxie rozebrané nějakým gravitačním kolapsem..

Obrázek 5. Obrázek ukazuje spirální galaxii Andromeda a malá eliptická galaxie M32 je malá tečka nalevo od středu. Zdroj: Wikimedia Commons. Torben Hansen [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Je možné, že ve starověku došlo ke srážce se samotnou Andromedou a na obrázcích můžete vidět, jak jsou vnější hvězdy M32 neúprosně přitahovány k jeho většímu sousedovi.

Reference

  1. Carroll, B.Úvod do moderní astrofyziky. 2. místo Edice. Pearson. 874-1037.
  2. Galaxie. Obnoveno z: es.wikipedia.org
  3. Jak to funguje. 2016. Kniha vesmíru. 8. Vyd. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
  4. Galaxie. Obnoveno z: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
  5. Mutlaq, J. Eliptické galaxie. Citováno z: docs.kde.org.
  6. Oster, L. 1984. Moderní astronomie. 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.

Zatím žádné komentáře