Bildung elliptischer Galaxien, Eigenschaften, Typen, Beispiele

4809
Simon Doyle

Das elliptische Galaxien Sie sind astronomische Objekte mit ellipsoider Form. Im Inneren dieser Galaxien befinden sich Millionen von Sternen, Planeten, etwas Gas, Staub und reichlich dunkler Materie, die alle dank der Schwerkraft miteinander verbunden sind..

Ihnen fehlt eine offensichtliche Struktur und ihre Leuchtkraft ist ziemlich gleichmäßig, da die Sterne regelmäßig zu den Rändern verteilt sind, wo das Licht gleichmäßig in Form eines sehr schwachen Lichthofs diffundiert.. 

Abbildung 1. Die helle elliptische Galaxie NGC 3610 im Sternbild Ursa Major, gesehen vom Hubble-Teleskop. Quelle: Wikimedia Commons.

Artikelverzeichnis

  • 1 Bildung und Evolution
  • 2 Allgemeine Merkmale
    • 2.1 Masse und Abmessungen
  • 3 Typen
    • 3.1 Elliptische quadratische (kastenförmige) und scheibenförmige (disky) Galaxien
    • 3.2 Elliptische cD-Galaxien
  • 4 Beispiele
    • 4.1 Galaxy M87
    • 4.2 Galaxy M32
  • 5 Referenzen

Bildung und Evolution

Astrophysiker dachten zunächst, dass ein großer Zusammenbruch zu einer elliptischen Galaxie führte, die zu einer intensiven Sternentstehung führte, die schließlich aufhörte. Diese Hypothese wird durch die Tatsache gestützt, dass die Sternpopulation dieser Galaxien älter ist als die der anderen Typen..

Andererseits gibt es in elliptischen Galaxien sehr wenig Gas und Staub, was als bekannt ist interstellare Materie, Das ist genau der Rohstoff, der für die Bildung neuer Sterne notwendig ist. 

Aktuelle Beobachtungen bestätigen jedoch, dass Galaxien trotz ihrer scheinbaren Stabilität nicht statisch sind. Die Schwerkraft bewirkt, dass sie bei jeder Gelegenheit aktiv miteinander interagieren.

Aus diesem Grund herrscht derzeit die Hypothese vor, dass elliptische Galaxien unterschiedliche Ursprünge haben und dass Galaxien anderer Formen mit der Zeit wahrscheinlich elliptisch werden..

Die Anziehungskraft kann Kollisionen verursachen, die zu einer möglichen Verschmelzung führen. Ereignisse dieser Größenordnung sind keine Seltenheit, da die Schwerkraft die Türen zu dieser Möglichkeit öffnet. Darüber hinaus befinden sich elliptische Galaxien häufig in der Mitte von galaktischen Clustern, wo die Möglichkeit besteht, Material einzufangen und mit anderen Galaxien zu verschmelzen..

Abbildung 2. Diese beiden verschmelzenden Galaxien werden als "Die Mäuse" bezeichnet. Sie befinden sich im Sternbild Coma Berenice. Quelle: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), das ACS Science Team und ESA [Public Domain]

Dies wird durch die Tatsache bestätigt, dass in einigen elliptischen Galaxien - blauen Zwerggalaxien - junge blaue Sterne entdeckt wurden, was zeigt, dass sie nicht vollständig frei von interstellarer Materie sind.. 

Es wurde auch vorgeschlagen, dass sich Spiralgalaxien, wenn sie ihr Rohmaterial verbrauchen, zu einer linsenförmigen Form entwickeln, dh zu einer Scheibenform ohne Spiralarme. Aufeinanderfolgende Kollisionen mit anderen Galaxien würden zum Verlust der Scheibe und zur Umwandlung in ein Ellipsoid führen..

Allgemeine Charakteristiken

Um einen Zugang zu den Dimensionen im Universum zu erhalten, sind die auf der Erde üblicherweise verwendeten Entfernungseinheiten nicht geeignet. In der Astronomie werden häufig das Lichtjahr, der Parsec (pc) und der Kiloparsec (kpc) verwendet:

1 kpc = 1000 pc = 3300 Lichtjahre

Bei der Messung der Masse von Objekten, die so groß wie Galaxien sind, wird die Einheit aufgerufen Sonnenmasse, was als M☉ bezeichnet wird, was 2 x 10 ^ 30 kg entspricht.

In Bezug auf die allgemeinen Eigenschaften von elliptischen Galaxien ist klar, dass ihre Form am ausgeprägtesten ist. Es gibt fast kugelförmige bis sehr abgeflachte Ellipsoide..

Wie eingangs erläutert, sind elliptische Galaxien sehr unstrukturiert. Sie haben eine ziemlich regelmäßige ellipsoide Verteilung und sind mehr oder weniger stark von einem schwachen Lichtschein umgeben. Ihnen fehlt eine Scheibe oder eine andere Struktur, die besonders hervorsticht.

Sie können Satellitengalaxien haben, viel kleinere Galaxien, die sich unter ihrer Gravitationsdomäne befinden, obwohl dies nicht nur für elliptische Galaxien gilt, da unsere Milchstraße, eine Barred-Spiral-Galaxie, die Magellanschen Wolken als Satelliten hat..

Einige haben auch Kugelsternhaufen, die mit elliptischen Zwerggalaxien verwechselt werden können. In Bezug auf die Kinematik tendieren die Sterne, aus denen eine elliptische Galaxie besteht, dazu, komplizierten Trajektorien zu folgen, und es wird angenommen, dass der Drehimpuls der Galaxie von geringer Größe ist.. 

Masse und Maße

Es gibt eine große Variabilität in Bezug auf die Größe. Da sie wenig interstellares Gas und Staub haben, ist die Masse einer elliptischen Galaxie eine Sternmasse. Die Anzahl der Sterne kann von einigen Millionen Sternen bis zu einer Million Millionen Sternen variieren..

Bisherige Schätzungen geben Durchmesser von 1-200 kpc und in Ausnahmefällen 1 Megaparsec an - etwa 3 Millionen Lichtjahre-. 

Normalerweise liegt die Masse im Bereich von 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. In der Nachbarschaft unserer Milchstraße gibt es reichlich elliptische Galaxien von geringer Größe, auch genannt Zwerggalaxien

Das andere Extrem sind die riesigen elliptischen Galaxien von außergewöhnlicher Leuchtkraft. Tatsächlich hat diese Klasse die größten bekannten Galaxien, die sich im Allgemeinen im Zentrum von Galaxienhaufen befinden, so dass sie ihre immense Größe möglicherweise der Fusion mit benachbarten Galaxien verdanken..

Typen

Der Astronom Edwin Hubble klassifizierte Galaxien nach ihrer Form und etablierte fünf Grundmuster. Seine Klassifizierung umfasst: elliptische, linsenförmige, spiralförmige, vergitterte und unregelmäßige Spiralen. Die meisten Galaxien, etwa 90%, sind elliptisch oder spiralförmig.

Hubble platzierte elliptische Galaxien am Anfang seines Klassifizierungsschemas und bezeichnete sie als "Galaxien vom frühen Typ", weil er glaubte, dass sie sich später zu anderen Formen entwickelten.. 

Wenn a die Semi-Major-Achse und b die Semi-Minor-Achse der Ellipse ist, ist die Elliptizität e gegeben durch:

E = 1 - b / a

E ist ein indikatives Maß dafür, wie abgeflacht die Ellipse ist, zum Beispiel wenn a und b sehr nahe beieinander liegen, der Quotient b / a ungefähr 1 ist und die Elliptizität Null ist, was zu einer sphärischen Galaxie führt. 

Der höchste akzeptierte Wert für E ist 3 und in der Hubble-Klassifikation wird der erste Platz links von sphärischen Galaxien besetzt, die als E0 bezeichnet werden, gefolgt von den Zwischentypen E1, E2, ... bis EN erreicht ist, wobei N. = 10 (1-b / a).  

Die flachsten, die bekannt sind, erreichen bis zu E7, da oberhalb dieses Wertes die Struktur der Galaxie verloren geht..

Hubble selbst änderte seine ursprüngliche Klassifizierung, als weitere Informationen eintrafen. Andere Astrophysiker haben neben der bloßen Ellipsoidform auch neue Merkmale aufgenommen. Hierzu wurden neben Kleinbuchstaben auch andere Buchstaben verwendet.

Quadratische (kastenförmige) und scheibenförmige (scheibenförmige) elliptische Galaxien

Außerhalb der Hubble-Sequenz schlugen Ralf Bender und seine Mitarbeiter 1988 zwei neue Begriffe zur Klassifizierung elliptischer Galaxien vor, die nicht nur die Form, sondern auch andere sehr wichtige Merkmale berücksichtigen..  

Auf diese Weise wurden sie in "boxy" und "disky" gruppiert, die jeweils in quadratisch und discoidal übersetzt werden. Diese Klassifizierung erfolgte nach dem isophotische Linien, die Punkte mit identischer Leuchtkraft auf der galaktischen Oberfläche verbinden. 

Interessanterweise folgen diese Linien nicht der elliptischen Form. In einigen Galaxien sind sie eher rechteckig und in anderen nehmen sie die Form einer Scheibe an, daher der Name.

Die quadratischen haben eine größere Leuchtkraft, sie sind größer und aktiver in dem Sinne, dass sie sowohl Radioquellen als auch Röntgenstrahlen haben. Die scheibenförmigen sind in diesem Aspekt ruhiger und ihre Leuchtkraft ist geringer..

Selbst wenn zwei elliptische Galaxien dieselbe Klassifizierung in der Hubble-Sequenz haben, können sie unterschiedliche Eigenschaften haben, wenn eine von ihnen kastenförmig oder quadratisch und die andere disky oder discoidal ist. Diese würden tendenziell eine höhere Rotation aufweisen, während das Boxy das Ergebnis vieler Fusionen und galaktischer Wechselwirkungen sein könnte.

Elliptische cD-Galaxien

Dies sind elliptische Galaxien, die so kolossal sind, dass es unmöglich ist, sie zu übersehen, wenn es um das Thema geht. Sie können 1 Mega-Parsec breit sein und befinden sich in der Mitte von galaktischen Clustern.

Ihre Größe ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass sie das Ergebnis der Fusion mehrerer Galaxien sind: zwischen 1013 und 10 14 M☉. Sie haben einen sehr hellen zentralen Kern und beherbergen Hunderttausende von Kugelsternhaufen. Es wird auch angenommen, dass sie eine große Menge dunkler Materie enthalten, was notwendig ist, um zu erklären, dass sie kohäsiv bleibt..

Abbildung 3. Vergleich von Galaxien, in denen die kolossale elliptische Galaxie IC 1101 auffällt. Quelle: Wikimedia Commons.

Das bisher größte von allen ist IC 1101 im Abell 2029-Cluster im Sternbild Jungfrau. Es wurde 1790 von William Herschel entdeckt und hat einen maximalen Durchmesser von 6 Millionen Lichtjahren..

Da sein Kern extrem aktiv ist, scheint es nicht wahrscheinlich, dass er Lebensformen beherbergt, oder zumindest nicht so, wie wir es auf der Erde kennen..

Beispiele

Elliptische Galaxien befinden sich normalerweise in der Mitte von Galaxienhaufen, bei denen es sich um Assoziationen von mehr oder weniger großen Galaxien handelt. In der Konstellation Jungfrau und Koma Berenice gibt es bemerkenswerte Cluster. 

Da die meisten Galaxien so weit entfernt sind, ist es für das Auge ziemlich schwierig, sie zu identifizieren, aber mit Teleskopen oder sogar Ferngläsern guter Qualität ist es möglich, Galaxien aller Art zu unterscheiden.

Im Internet gibt es viele Karten sowie Anwendungen zur Entdeckung astronomischer Objekte. Galaxien haben normalerweise keine Eigennamen, mit wenigen Ausnahmen wie der Milchstraße, Andromeda, dem Whirlpool oder der Whirlpool-Galaxie und der Sombrero-Galaxie.. 

Die meisten werden durch einen Katalogcode gekennzeichnet: den Katalog Messier (M), der NGC-Katalog oder Neuer Gesamtkatalog und der Katalogindex IC.

Galaxy M87

Das als M87 (oder NGC 4486) bekannte Sternobjekt gehört zum Galaxienhaufen der Konstellation Jungfrau. Es gehört zu den der Erde am nächsten gelegenen elliptischen Galaxien, ist etwa 53 Millionen Lichtjahre entfernt und vom Typ kastenförmig im vorherigen Abschnitt beschrieben. Es hat einen sehr aktiven Kern in Bezug auf Hochfrequenz und Plasmaemission.

Es ist ungefähr doppelt so groß wie unsere Milchstraße, ohne dunkle Materie. Wenn dies festgestellt werden könnte, wäre M87 etwa 200-mal so massereich wie die Milchstraße. In M87 wurden rund 12.000 Kugelsternhaufen identifiziert.

Abbildung 4. Elliptische Galaxie M87 mit dem Hubble-Teleskop. Quelle: Wikimedia Commons.

M87 sendet einen etwa 5.000 Lichtjahre langen Materiestrahl aus, der vermutlich aus einem kolossalen Schwarzen Loch stammt, das von heißem Material umgeben ist, das sich nicht genau in der Mitte befindet.. 

Galaxy M32

Dies ist eine elliptische Zwerggalaxie, die Andromeda im gleichnamigen Sternbild begleitet. Da es sehr kompakt ist und sich um ein sehr massives Objekt dreht, schlagen einige Experten vor, dass es der Kern einer alten Galaxie ist, die durch einen Gravitationskollaps zerstückelt wurde..

Abbildung 5. Die Abbildung zeigt die Spiralgalaxie Andromeda und die kleine elliptische Galaxie M32 ist der kleine Punkt links vom Zentrum. Quelle: Wikimedia Commons. Torben Hansen [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Es ist möglich, dass es in der Antike mit Andromeda selbst kollidierte und in den Bildern kann man sehen, wie die äußeren Sterne von M32 unaufhaltsam zu seinem größeren Nachbarn hingezogen werden.

Verweise

  1. Carroll, B. Eine Einführung in die moderne Astrophysik. 2 .. Auflage. Pearson. 874-1037.
  2. Galaxis. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org
  3. Wie es funktioniert. 2016. Buch des Weltraums. 8 .. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
  4. Die Galaxien. Wiederhergestellt von: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
  5. Mutlaq, J. Elliptische Galaxien. Abgerufen von: docs.kde.org.
  6. Oster, L. 1984. Moderne Astronomie. Editorial Reverté. 315-394.
  7. Pasachoff, J. 1992. Sterne und Planeten. Peterson Field Guides. 148-154.
  8. Wikipedia. Elliptische Galaxie M87. Wiederhergestellt von: es.wikipedia.org.

Bisher hat noch niemand einen Kommentar zu diesem Artikel abgegeben.