Вселенная является необъятным пространством, наполненным разнообразными формами галактик. Одной из самых загадочных и удивительных категорий галактик являются эллиптические галактики. Их круглая, эллиптическая форма и особенности внутреннего строения вызывают интерес исследователей уже десятилетиями. В этой статье мы рассмотрим их характеристики, строение, методы исследования и даже попытаемся разгадать их возраст. Узнайте о последних достижениях в изучении этих загадочных объектов и погрузитесь в удивительную науку астрономии.
Общие сведения
Эллиптические галактики принадлежат к классу галактик с сферической или эллипсоидной структурой, отличающейся от линзовидных, спиральных и неправильных галактик. В эллиптических галактиках отсутствует газ и пыль, и процессы звездообразования почти полностью прекращены. Вместо этого в них преобладают старые звезды, такие как жёлтые и красные карлики, красные гиганты и белые карлики. Эти галактики обладают более красным оттенком и представляют интерес для исследования и понимания развития вселенной. Они являются одним из четырех основных типов галактик, описанных в работах астронома Хаббла.
Эллиптические галактики в основном
Исследование
Последние исследования, проведенные после 2016 года, подтвердили важную роль сверхмассивных черных дыр в эллиптических галактиках, влияющих на активность звездообразования. Эти черные дыры располагаются в центре большинства галактик, включая эллиптические, и оказывают существенное воздействие на окружающую среду. Они способны создавать мощные струи плазмы и газа, которые выбрасываются в пространство, препятствуя формированию новых звезд в близлежащих областях галактики. Этот процесс, известный как акреция, играет ключевую роль в регулировании массы галактик и контроле их эволюции.
Кроме того, новые исследования также углубляют наше понимание происхождения галактик с перекрестными характеристиками, таких как галактика Сомбреро, которая была переклассифицирована из линзообразной спиральной галактики в эллиптическую с плоским диском внутри. Такие гибридные галактики вызывают интерес ученых и способствуют более глубокому пониманию процессов, происходящих во время взаимодействия галактик и слияния их структур.
С развитием технологий и наблюдательных возможностей космических телескопов, таких как “Спитцер”, исследования эллиптических галактик становятся все более точными и полными. Некоторые из новых методов исследования включают использование интерферометров, которые позволяют ученым наблюдать галактики с более высоким разрешением и получать более детальные данные о их структуре и составе.
Характеристики
Эллиптические галактики, визуально, представляют собой наиболее простой тип галактик. Их форма приближается к гладким эллипсам или кругам, где яркость постепенно уменьшается от центра к краям. В отличие от других типов галактик, у них отсутствуют дополнительные структуры, поскольку эллиптические галактики состоят из вторичного звездного населения.
Состав
Эллиптические галактики состоят из красных и холодных звезд, таких как красные гиганты. Эти звезды аналогичны старым звездам в ядре и гало нашей Галактики. Из-за этого эллиптические галактики имеют красноватый оттенок. Они содержат мало межзвездного газа, что приводит к отсутствию активного звездообразования. Однако содержание тяжелых элементов в эллиптических галактиках немного выше, чем в древних звездах нашей Галактики, что означает, что первое поколение звезд в эллиптических галактиках эволюционировало быстрее и достигло стадии сверхновых раньше, чем в спиральных галактиках, наподобие нашей. Некоторые эллиптические галактики также содержат газ, пыль и источники радиоволн, что является предметом споров и интереса для дальнейших исследований.
Эллиптические галактики, подобно другим типам галактик, содержат большое количество тёмной материи, которая преобладает по плотности в отдаленных областях от центра. В эллиптических галактиках обычно отсутствует холодный газ, состоящий из атомов или молекул, что приводит к очень низкому уровню звездообразования. Однако, в редких случаях, внутренние области эллиптических галактик могут содержать небольшое количество такого газа, возможно, имеющего внешнее происхождение, и недавно образовавшиеся звезды. Гигантские эллиптические галактики, в свою очередь, могут содержать обширные газовые гало (короны) из горячего газа, обнаруживаемого по рентгеновскому излучению.
Размер и форма
Эллиптические галактики, получившие свое название от своей формы, представляют разнообразие по размерам и массам. Их поверхностная яркость часто описывается законом Серсика, но параметры Серсика могут отличаться в зависимости от массы галактик, что влияет на форму профилей поверхностной яркости. От малых до гигантских размеров и от масс Солнца до миллиардов масс Солнца, эллиптические галактики представляют уникальное разнообразие среди других типов галактик. Некоторые из них, включая карликовые галактики, могут иметь размеры и массы, подобные шаровым скоплениям, но с дополнительной компонентой темной материи, отсутствующей в скоплениях.
Возраст
Эллиптические галактики не считаются более старыми по сравнению со спиральными галактиками. Оба типа галактик
Скорость
Скорости звезд в эллиптических галактиках разнонаправлены, и их значения зависят от массы галактик. Маломассивные галактики имеют средние скорости порядка нескольких десятков километров в секунду, в то время как массивные галактики могут достигать нескольких сотен километров в секунду. В отличие от спиральных или линзовидных галактик, средняя скорость вращения звезд в эллиптических галактиках очень низкая. Однако было обнаружено, что карликовые эллиптические галактики (dE-галактики) могут обладать заметным вращением.
Эволюция
Когда Хаббл предложил классификацию галактик в 1936 году, он предположил, что галактики сначала формируются как эллиптические, а затем приобретают дисковую и спиральную структуру. Однако, дальнейшие исследования показали, что эта гипотеза неверна. Тем не менее, классификация Хаббла по типам галактик (ранние и поздние) до сих пор используется. В ходе последующих исследований было обнаружено, что эллиптические галактики охватывают широкий диапазон масс, а в 1970-х годах появилась гипотеза, что тип галактики не изменяется на протяжении её жизни.
В настоящее время теория эволюции галактик предполагает, что галактики формируются как спиральные, а по мере развития у них становится более выраженным балдж, что приводит их к более ранним типам. Кроме того, было показано, что столкновения и слияния галактик могут приводить к образованию эллиптических галактик.
Интересные факты
- Линзовидные галактики являются промежуточным типом между спиральными и эллиптическими галактиками. Они обладают гало и диск, но не имеют характерных спиральных рукавов. Такие галактики обозначаются символом S0.
- По общим оценкам, количество эллиптических галактик существенно меньше, чем спиральных галактик (точные данные могут различаться в разных источниках).
- Наиболее близкой к нам эллиптической галактикой является карликовая галактика ESO 351-30 в созвездии Скульптора. Это галактика подкласса dE0 или dSph с радиусом примерно 1505 световых лет.
- Галактики эллиптического типа обычно обозначаются символом “Е”. Подклассы эллиптических галактик, обозначенные числами от 0 до 7, определяются их степенью сплюснутости. Чем меньше соотношение малой полуоси к большей, тем выше подкласс галактики.
- Во второй половине XX века было установлено, что галактики с высокой степенью сжатия (от Е4 до Е7) фактически являются линзовидными галактиками. Однако, несмотря на это открытие, классификация галактик по-прежнему использует обозначение “Е” для эллиптических галактик без изменений.
Вывод
Исследования эллиптических галактик позволили расширить наше знание об их происхождении, структуре и эволюции. Мы узнали, что эти галактики обладают специфическими характеристиками, включая отсутствие спиральных рукавов, наличие гало и диска, а также различную степень сплюснутости. Исследования показали, что сверхмассивные черные дыры в эллиптических галактиках могут влиять на звездообразование и способствовать образованию уникальных структур. Понимание этих процессов играет важную роль в расширении наших знаний о разнообразии галактик и эволюции Вселенной.
