GALAXII ELIPTICE: FORMARE, CARACTERISTICI, TIPURI, EXEMPLE - ARTE - 2025

Cele galaxii eliptice sunt obiecte astronomice elipsoidale. În interior, aceste galaxii găzduiesc milioane de stele, planete, ceva gaz, praf și materie întunecată abundentă, toate legate datorită forței gravitației.

Le lipsește o structură evidentă și luminozitatea lor este destul de uniformă, deoarece stelele sunt distribuite uniform către margini, unde lumina difuzează lin sub forma unui halo foarte slab.

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

Formarea și evoluția

Astrofizicienii au crezut la început că o prăbușire mare a fost cea care a dat naștere unei galaxii eliptice, care a dat naștere la formarea stelelor intense 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, care este cunoscut sub numele de materie interstelară, care este tocmai materia primă necesară pentru formarea de noi stele.

Dar observațiile actuale confirmă că, în ciuda stabilității aparente, galaxiile nu sunt statice. Forța gravitației îi determină să interacționeze activ unul cu altul ori de câte ori există oportunitate.

Din acest motiv, ipoteza actuală prevalează că galaxiile eliptice au origini diverse și că galaxiile de alte forme sunt susceptibile să devină 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 sunt adesea găsite în mijlocul grupurilor galactice, unde există posibilitatea de a capta materialul și de a se contopi cu alte galaxii.

Figura 2. Aceste două galaxii care fuzionează sunt cunoscute sub numele de "Șoarecii" Sunt în constelația Coma Berenice. Sursa: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), ACS Science Team și ESA

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

S-a sugerat, de asemenea, că atunci când galaxiile spirală își consumă materia primă, ele evoluează într-o formă lenticulară, adică o formă de disc fără brațe spiralate. Coliziuni succesive cu alte galaxii ar duce la pierderea discului și transformarea într-un elipsoid.

Caracteristici generale

Pentru a obține o aproximare la dimensiunile din univers, unitățile de distanță utilizate frecvent pe Pământ nu sunt adecvate. În astronomie anul-lumină, parsec (pc) și kiloparsec (kpc) sunt utilizate în mod uzual:

1 kpc = 1000 buc = 3300 ani-lumină

În măsurarea masei obiectelor la fel de imense ca galaxiile, se folosește unitatea numită masă solară, care este notată 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, variind de la aproape sferice la elipsoide foarte aplatizate.

Așa cum am explicat la început, galaxiile eliptice sunt foarte nestructurate. Au o distribuție destul de regulată a formei elipsoidale și sunt înconjurate de un halou luminos slab, de o mai mare sau mai mică măsură. Le lipsește un disc sau o altă structură care se remarcă remarcabil.

Pot avea galaxii satelitare, galaxii mult mai mici, care sunt sub dominanța lor gravitațională, deși aceasta nu este unică pentru galaxiile eliptice, deoarece Calea Lactee a noastră, o galaxie spiralată împiedicată, are Nori Magellanici ca sateliți.

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 urmează adesea traiectorii complicate, iar momentul unghiular al galaxiei se crede că este de o magnitudine scăzută.

Masa și dimensiunile

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

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

În mod normal, masa se situează în intervalul 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Micile galaxii eliptice, numite și galaxii pitice, sunt abundente în vecinătatea galaxiei noastre din Calea Lactee.

La cealaltă extremă se găsesc uriașele galaxii eliptice, de o luminozitate extraordinară. De fapt, această clasă are cele mai mari galaxii cunoscute, care sunt, în general, în centrul grupurilor de galaxii, astfel că, probabil, ei își datorează dimensiunea imensă fuziunii cu galaxiile vecine.

Tipuri

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

Hubble a plasat galaxii eliptice la începutul schemei sale de clasificare, referindu-se la ele ca "galaxii de tip timpuriu", deoarece el credea că ulterior au evoluat în alte forme.

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

E = 1 - b / a

E este o măsură indicativă a modului de aplatizare a elipsei, 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, iar 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 late cele cunoscute ajung până la E7, deoarece deasupra acestei valori se pierde structura galaxiei.

Însuși Hubble și-a modificat clasificarea inițială, pe măsură ce au ajuns 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 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 termeni noi pentru clasificarea galaxiilor eliptice, care nu iau în considerare numai forma, dar și alte caracteristici foarte importante.

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

Interesant este că aceste linii nu respectă forma eliptică. În unele galaxii tind să fie mai degrabă dreptunghiulare, iar în altele, ia 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, iar luminozitatea lor este mai mică.

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

Galaxii eliptice de tip cD

Sunt galaxii eliptice atât de colosale încât este imposibil să le lipsești atunci când vine vorba de subiect. Ele pot avea 1 Mega-parsec lat și se găsesc în mijlocul grupurilor galactice.

Mărimea lor se datorează probabil faptului că acestea sunt rezultatul fuziunii mai multor galaxii: între 10 ¹³ și 10 ¹⁴ M☉. Au un nucleu central foarte luminos și găzduiesc sute de mii de grupuri globulare. În plus, se presupune că conțin o cantitate mare de materie întunecată, necesară pentru a explica faptul că rămâne coezivă.

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

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

Deoarece nucleul său este extrem de activ, nu pare probabil că este acasă la forme de viață, sau cel puțin nu așa cum îl cunoaștem pe Pământ.

Exemple

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

Deoarece majoritatea galaxiilor sunt atât de îndepărtate, este destul de dificil pentru ochi să le identifice, însă folosind telescoape sau chiar binocluri de bună calitate, este posibil să distingem galaxii 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 Messier (M), NGC sau Catalogul general nou și catalogul IC Index.

Galaxy M87

Obiectul stelar cunoscut sub numele de M87 (sau NGC 4486) aparține grupului de galaxii din constelația Fecioară. Este printre cele mai apropiate galaxii eliptice de Pământ, la aproximativ 53 de milioane de ani-lumină distanță și este de tipul boxy descris în secțiunea anterioară. Are un nucleu foarte activ din punct de vedere al frecvenței radio și al emisiilor de plasmă.

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

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

M87 emite un jet de materie de aproximativ 5.000 de ani-lumină, despre care se crede că provine dintr-o colosală gaură neagră înconjurată de material fierbinte care nu este 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 miezul unei galaxii antice demontate de o anumită colaps gravitațional.

Figura 5. Figura prezintă galaxia spirală Andromeda, iar galaxia eliptică mică M32 este punctul mic din stânga centrului. Sursa: Wikimedia Commons. Torben hansen

Este posibil ca în cele mai vechi timpuri să se ciocnească cu Andromeda în sine, iar în imagini puteți vedea cum stelele exterioare ale M32 sunt atrase inexorabil către vecinul lor mai mare.

Referințe

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