Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004

Эллиптическая галактика представляет собой тип галактики с примерно эллипсоидальной формой и гладкими, почти невыразительными изображениями. Они являются одним из трех основных классов галактик , описанных Эдвином Хабблом в его последовательности Хаббла и 1936 работы царству туманностей , [1] вместе со спиралью и линзовидные галактики. Эллиптические (E) галактики вместе с линзовидными галактиками (S0) с их крупномасштабными дисками и ES-галактиками [2] [3] [4] с их дисками промежуточного масштаба, подмножество населения галактик «раннего типа».

Большинство эллиптических галактик состоят из старых, маломассивных звезд , с разреженной межзвездной средой и минимальной активностью звездообразования , и они, как правило, окружены большим количеством шаровых скоплений . Считается, что эллиптические галактики составляют примерно 10–15% галактик в сверхскоплении Девы , и они не являются доминирующим типом галактик во Вселенной в целом. [5] Они преимущественно находятся вблизи центров скоплений галактик . [6]

Эллиптические галактики имеют размер от десятков миллионов до ста триллионов звезд . Первоначально Эдвин Хаббл выдвинул гипотезу о том, что эллиптические галактики эволюционировали в спиральные галактики , что позже оказалось ложным [7], хотя аккреция газа и меньших галактик может создать диск вокруг уже существующей эллипсоидальной структуры. [8] [9] Звезды внутри эллиптических галактик в среднем намного старше звезд в спиральных галактиках. [7]

Примеры [ править ]

  • M49
  • M59
  • M60 (NGC 4649)
  • M87 (NGC 4486) , сверхмассивная черная дыра которой является первой черной дырой, полученной телескопом Event Horizon .
  • M89
  • M105 (NGC 3379)
  • IC 1101 , одна из крупнейших галактик наблюдаемой Вселенной .
  • Maffei 1 , ближайшая гигантская эллиптическая галактика.
  • CGCG 049-033 , известный как самый длинный из обнаруженных галактических джетов .
  • Центавр A (NGC 5128) , эллиптическая / линзовидная радиогалактика с необычной морфологией и необычными пылевыми полосами.

Общие характеристики [ править ]

Эллиптическая галактика IC 2006 . [10]

Эллиптические галактики характеризуются несколькими свойствами, которые отличают их от других классов галактик. Это сферические или яйцевидные массы звезд, лишенные звездообразующих газов. Наименьшая известная эллиптическая галактика составляет около одной десятой от размера Млечного Пути [ править ] . Движение звезд в эллиптических галактиках преимущественно радиальные [ править ] , в отличии от дисков спиральных галактик , среди которых преобладают вращение . Кроме того, межзвездной материи (ни газа, ни пыли) очень мало , что приводит к низким темпам звездообразования и малому количеству рассеянных звездных скоплений., и несколько молодых звезд; в галактиках эллиптической формы преобладает старое звездное население , что придает им красный цвет. Большие эллиптические галактики обычно имеют разветвленную систему шаровых скоплений .

Динамические свойства эллиптических галактик и выпуклости из дисковых галактик похожи, предполагая , что они могут быть сформированы с помощью одних и тех же физических процессов, хотя это остается спорными. В светимость профили обоих эллиптических галактик и выпуклостей хорошо подходят по закону Sersic в , а также ряд масштабировании отношений между структурными параметрами эллиптической галактик объединить население. [11]

Каждая массивная эллиптическая галактика содержит в центре сверхмассивную черную дыру . Наблюдения 46 эллиптических галактик, 20 классических балджей и 22 псевдобульджей показывают, что каждая из них содержит черную дыру в центре. [12] Масса черной дыры тесно коррелирует с массой галактики, [13] подтверждается такими корреляциями, как соотношение M – сигма, которое связывает дисперсию скоростей окружающих звезд с массой черной дыры в точке центр.

Эллиптические галактики преимущественно встречаются в скоплениях галактик и в компактных группах галактик .

В отличие от плоских спиральных галактик с организацией и структурой, эллиптические галактики более трехмерны, без особой структуры, а их звезды вращаются на несколько случайных орбитах вокруг центра.

Размеры и формы [ править ]

Центральная галактика на этом изображении - гигантская эллиптическая галактика, обозначенная 4C 73.08. [14]
Блестящий центральный объект - это сверхгигантская эллиптическая галактика, доминирующий член скопления галактик с названием MACSJ1423.8 + 2404. Обратите внимание на гравитационное линзирование .

Эллиптические галактики сильно различаются по размеру и массе с диаметром от 3000 световых лет до более чем 700000 световых лет, а масса от 10 5 до около 10 13 масс Солнца. [15] Этот диапазон намного шире для этого типа галактик, чем для любого другого. Самые маленькие, карликовые эллиптические галактики , могут быть не больше, чем типичное шаровое скопление , но содержат значительное количество темной материи, отсутствующей в скоплениях. Большинство этих маленьких галактик могут не иметь отношения к другим эллиптическим галактикам.

Хаббла классификация эллиптических галактик содержит целое число , которое описывает , как удлиненные галактики изображение. Классификация определяется соотношением большой ( а ) и малой ( б ) осей изофот галактики :

Таким образом , для сферической галактики с равна Ь , число равно 0, а тип Хаббл Е0. Хотя в литературе указано около E7, с 1966 года [2] известно, что галактики от E4 до E7 представляют собой ошибочно классифицированные линзовидные галактики с дисками, наклоненными под разными углами к лучу зрения. Это было подтверждено спектральными наблюдениями, обнаружившими вращение их звездных дисков. [16] [17] Хаббл признал, что его классификация формы зависит как от внутренней формы галактики, так и от угла, под которым галактика наблюдается. Следовательно, некоторые галактики хаббловского типа E0 действительно имеют удлиненную форму.

Иногда говорят, что существует два физических типа эллипсов: гигантские эллипсы со слегка «квадратными» изофотами, форма которых является результатом случайного движения, которое в одних направлениях больше, чем в других (анизотропное случайное движение); а также «дисковые» нормальные и карликовые эллипсы , содержащие диски. [18] [19] Это, однако, злоупотребление терминологией, поскольку есть два типа галактик ранних типов: с дисками и без них. Учитывая существование галактик ES с дисками промежуточного масштаба, разумно ожидать, что существует непрерывность от E к ES и к галактикам S0 с их крупномасштабными звездными дисками, которые доминируют в свете на больших радиусах.

Карликовые сфероидальные галактики представляют собой особый класс: их свойства больше похожи на свойства неправильных галактик и галактик позднего спирального типа.

На большом конце эллиптического спектра есть дальнейшее деление, выходящее за рамки классификации Хаббла. За гигантскими эллиптическими галактиками gE находятся D-галактики и cD-галактики . Они похожи на своих меньших собратьев, но более рассеянны, с большими ореолами, которые могут в такой же степени принадлежать скоплению галактик, в котором они находятся, чем расположенной в центре гигантской галактике.

Эволюция [ править ]

NGC 3597 - продукт столкновения двух галактик. Она превращается в гигантскую эллиптическую галактику.

Широко признано, что слияние больших, но негигантских галактик из-за гравитационного притяжения играет важную роль в формировании роста и эволюции эллиптических галактик. Считается, что такие крупные галактические слияния в ранние времена были более обычным явлением. Млечный Путь галактика, в зависимости от неизвестной тангенциальной составляющей, находится на четыре до пяти миллиардов лет столкновения с Андромедой . [20] Было высказано предположение, что эллиптическая галактика возникнет в результате слияния двух спиралей. (Обратите внимание, что незначительные слияния галактик включают две галактики очень разных масс; точно установлено, что незначительное слияниеслияния происходят в галактиках, которые не являются ни гигантскими, ни эллиптическими, такими как наша собственная галактика Млечный Путь .) [ нужен лучший источник ]

Считается, что черные дыры могут играть важную роль в ограничении роста эллиптических галактик в ранней Вселенной, препятствуя звездообразованию . [ необходима цитата ]

Звездообразование [ править ]

Традиционный портрет [ править ] эллиптические галактики красок их как галактики , где звездообразование закончили после первоначальных взрыва на высоких красных смещениях, оставляя их блестеть только свои стареющие звезда. Эллиптические галактики обычно выглядят желто-красными, что контрастирует с отчетливым синим оттенком большинства спиральных галактик . В спиралях этот синий цвет исходит в основном от молодых горячих звезд в их спиральных рукавах. Очень мало звездообразованиясчитается, что это происходит в эллиптических галактиках из-за недостатка газа по сравнению со спиральными или неправильными галактиками. Однако в последние годы данные показали, что разумная доля (~ 25%) галактик ранних типов (E, ES и S0) имеет резервуары остаточного газа [21] и низкоуровневое звездообразование. [22]

Исследователи космической обсерватории Гершеля предположили, что центральные черные дыры в эллиптических галактиках не дают газу остыть достаточно для образования звезд. [23]


См. Также [ править ]

  • Нестабильность пожарного шланга
  • Фундаментальная плоскость (эллиптические галактики)
  • Диаграмма цвет – звездная величина галактики
  • Морфологическая классификация галактик
  • Последовательность Хаббла
  • Линзовидная галактика
  • Отношение M – сигма
  • Модель Осипкова – Мерритта.
  • Серсический профиль

Ссылки [ править ]

  1. ^ Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . Мемориальные лекции миссис Хепса Эли Силлиман , 25. Нью-Хейвен: издательство Йельского университета . ISBN 9780300025002. OCLC  611263346 . Альтернативный URL (стр. 124–151)
  2. ^ a b Лиллер, М. Х. (1966), Распределение интенсивности в эллиптических галактиках скопления Девы. II
  3. ↑ Nieto, J.-L. и другие. (1988), Более изотропные сжатые ротаторы в эллиптических галактиках.
  4. ^ Graham, AW et al. (2016), Эллиптические галактики Disky и предположительно сверхмассивная черная дыра в компактной галактике «ES» NGC 1271 (см. Их рис.7).
  5. ^ Loveday, J. (февраль 1996). "Каталог ярких галактик APM". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 278 (4): 1025–1048. arXiv : astro-ph / 9603040 . Bibcode : 1996MNRAS.278.1025L . DOI : 10.1093 / MNRAS / 278.4.1025 .
  6. ^ Дресслер, А. (март 1980). «Морфология галактик в богатых скоплениях - значение для образования и эволюции галактик». Астрофизический журнал . 236 : 351–365. Bibcode : 1980ApJ ... 236..351D . DOI : 10.1086 / 157753 .
  7. ^ а б Джон Д. (2006). Астрономия: полное руководство по вселенной . Бат, Великобритания: Parragon Publishing., Стр. 224-225
  8. ^ Dekel, A., et al. (2009), Холодные потоки в ранних массивных горячих гало как основная мода образования галактик.
  9. ^ Стюарт, Кайл Р. и др. (2013), Приобретение углового момента в ореолах галактик
  10. ^ "Эллиптическая галактика IC 2006" . www.spacetelescope.org . ЕКА / Хаббл . Проверено 21 апреля 2015 года .
  11. ^ Graham, AW (2013), Эллиптическая структура и структура дисковой галактики и современные законы масштабирования
  12. ^ Корменди, Джон; Хо, Луис К. (18 августа 2013 г.). «Коэволюция (или нет) сверхмассивных черных дыр и родительских галактик». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 51 (1): 511–653. arXiv : 1304,7762 . Bibcode : 2013ARA & A..51..511K . DOI : 10.1146 / annurev-astro-082708-101811 . ISSN 0066-4146 . 
  13. ^ Graham, AW (2016), Galaxy Вздутие и их массивные черные дыры: Обзор
  14. ^ "Галактические светлячки" . Изображение недели от ЕКА / Хаббла . Проверено 13 февраля 2013 года .
  15. ^ Fraknoi, Эндрю; Моррисон, Дэвид; Вольф, Сидней К. (13 января 2017 г.). Откройте Stax Astronomy . Дата обращения 2 февраля 2017 .
  16. ^ Graham, AW et al. (1998), Расширенная звездная кинематика эллиптических галактик в скоплении Форнакс.
  17. ^ Emsellem, E. (2011), АТЛАС 3D проекта - III. Перепись углового момента звезды в пределах эффективного радиуса галактик ранних типов: выявление распределения быстрых и медленных ротаторов
  18. ^ Pedraz, S. et al. (2002), Свидетельства быстрого вращения в карликовых эллиптических галактиках.
  19. ^ Толоба, Э. и др. (2015), Звездная кинематика и структурные свойства карликовых галактик ранних типов скопления Девы из проекта SMAKCED. III. Угловой момент и ограничения на сценарии образования
  20. ^ Нагамин, Кентаро; Лоеб, Авраам (июль 2003 г.). «Будущая эволюция близлежащих крупномасштабных структур во Вселенной, в которой доминирует космологическая постоянная» . Новая астрономия . 8 (5): 439–448. arXiv : astro-ph / 0204249 . Bibcode : 2003NewA .... 8..439N . DOI : 10.1016 / S1384-1076 (02) 00234-8 .
  21. ^ Янг, LM; и другие. (Июнь 2011 г.). «Проект Atlas3D - IV: молекулярное газосодержание галактик ранних типов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (2): 940–967. arXiv : 1102,4633 . Bibcode : 2011MNRAS.414..940Y . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2011.18561.x .
  22. ^ Крокер, AF; и другие. (Январь 2011 г.). «Молекулярный газ и звездообразование в галактиках ранних типов». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 410 (2): 1197–1222. arXiv : 1007,4147 . Bibcode : 2011MNRAS.410.1197C . DOI : 10.1111 / j.1365-2966.2010.17537.x .
  23. ^ «Красные и мертвые галактики бьются« сердцами »из черных дыр, предотвращая звездообразование».

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Мо, Ходжун; ван ден Бош, Франк; Уайт, Саймон (июнь 2010 г.), Формирование и эволюция галактик (1-е изд.), Cambridge University Press , ISBN 978-0521857932

Внешние ссылки [ править ]

  • Эллиптические галактики , страницы Мессье SEDS
  • Эллиптические галактики