WikiDer > Эллиптическая галактика

Elliptical galaxy

Гигантская эллиптическая галактика ESO 325-G004

An эллиптическая галактика это тип галактика с примерно эллипсоидальный форма и гладкое, почти безликое изображение. Они входят в тройку основных классы галактики описанный Эдвин Хаббл в его Последовательность Хаббла и 1936 работы Царство туманностей,[1] вместе с спираль и линзовидный галактики. Эллиптические (E) галактики вместе с линзовидные галактики (S0) с их крупномасштабными дисками, а галактики ES[2][3][4] с их дисками промежуточного масштаба, часть населения галактик «раннего типа».

Большинство эллиптических галактик состоят из более старых, маломассивные звезды, с редким межзвездная среда и минимальный звездообразование активности, и они, как правило, окружены большим количеством шаровые скопления. Считается, что эллиптические галактики составляют примерно 10–15% галактик в мире. Сверхскопление Девы, и они не являются доминирующим типом галактик во Вселенной в целом.[5] Предпочтительно они находятся недалеко от центров скопления галактик.[6]

Эллиптические галактики имеют размер от десятков миллионов до ста триллионов. звезды. Первоначально Эдвин Хаббл предположил, 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

Общие характеристики

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. Самая маленькая из известных эллиптических галактик составляет примерно одну десятую размера Млечный Путь[нужна цитата]. Движение звезд в эллиптических галактиках преимущественно радиальное.[нужна цитата]в отличие от дисков спиральные галактики, в которых преобладают вращение. Кроме того, очень мало межзвездное вещество (ни газа, ни пыли), что приводит к низким показателям звездообразование, несколько рассеянные звездные скопления, и несколько молодых звезд; в довольно эллиптических галактиках преобладают старое звездное население, придавая им красный цвет. Большие эллиптические галактики обычно имеют обширную систему шаровые скопления.

Динамические свойства эллиптических галактик и выпячивается из дисковые галактики похожи, предполагая, что они могут быть сформированы одними и теми же физическими процессами, хотя это остается спорным. В яркость профили как эллиптических галактик, так и балджей хорошо соответствуют Закон Серсика, а также ряд масштабных соотношений между структурными параметрами эллиптических галактик объединяет население.[11]

Каждая массивная эллиптическая галактика содержит огромная черная дыра в его центре. 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 связана с массой галактики,[13] подтверждается корреляциями, такими как Отношение M – сигма который связывает дисперсия скоростей окружающих звезд до массы черной дыры в центре.

Эллиптические галактики преимущественно встречаются в скопления галактик и в компактном группы галактик.

В отличие от квартиры спиральные галактики с точки зрения организации и структуры эллиптические галактики более трехмерны, без особой структуры, а их звезды вращаются по несколько случайным орбитам вокруг центра.

Размеры и формы

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

Эллиптические галактики сильно различаются по размеру и массе с диаметром от 3000 световых лет до более чем 700000 световых лет, а массы от 105 почти 1013 солнечные массы.[15] Этот диапазон гораздо шире для этого типа галактик, чем для любого другого. Самый маленький, самый карликовые эллиптические галактики, может быть не больше типичного шаровое скопление, но содержат значительное количество темная материя отсутствует в кластерах. Большинство этих маленьких галактик могут не иметь отношения к другим эллиптическим галактикам.

В Классификация Хаббла эллиптических галактик содержит целое число, которое описывает вытянутость изображения галактики. Классификация определяется соотношением основных (а) несовершеннолетнему (б) оси галактики изофоты:

Таким образом, для сферической галактики с а равно б, число - 0, тип Хаббла - E0. Хотя в литературе существует ограничение на E7, оно известно с 1966 года.[2] что галактики от E4 до E7 - это неправильно 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 "дискый" нормальный и карликовые эллиптические тренажеры, 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 отдельный 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. Вне gE гигантские эллипсы, ложь 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, внутри которого они проживают, чем расположенной в центре гигантской галактике.

Эволюция

NGC 3597 является продуктом столкновения двух галактик. Она превращается в гигантскую эллиптическую галактику.

Широко признано, что слияние малых галактик из-за гравитационного притяжения играет важную роль в формировании роста и эволюция эллиптических галактик. Считается, что такие крупные галактические слияния были более обычным явлением в ранние времена. Незначительные слияния галактик включают две галактики очень разных масс и не ограничиваются гигантскими эллиптическими формами. В Млечный Путь галактика, в зависимости от неизвестного тангенциального компонента, находится на периоде от четырех до пяти миллиардов лет. траектория столкновения с Галактика Андромеды.[20] Было высказано предположение, что эллиптическая галактика возникнет в результате слияния двух спиралей.[нужен лучший источник]

Считается, что черные дыры могут играть важную роль в ограничении роста эллиптических галактик в ранней Вселенной, подавляя звездообразование.[нужна цитата]

Звездообразование

В традиционный портрет[нужна цитата] эллиптических галактик рисует их как галактики, где звездообразование закончились после первоначальной вспышки на большом красном смещении, оставив их сиять только своими стареющими звездами. Эллиптические галактики обычно выглядят желто-красными, что контрастирует с отчетливым синим оттенком большинства спиральные галактики. В спиралях этот синий цвет в основном исходит от молодых горячих звезд в их спиральных рукавах. Очень мало звездообразование считается, 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 звездообразование на низком уровне.[22]

Космическая обсерватория Гершеля исследователи предположили, что центральные черные дыры в эллиптических галактиках не дают газу остыть достаточно для образования звезд.[23]


Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Хаббл, Э. (1936). Царство туманностей. Миссис Хепса Эли Лекции в память о Силлимане, 25. Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета. ISBN 9780300025002. OCLC 611263346. Альтернативный URL(стр. 124–151)
  2. ^ а б Лиллер, М. (1966), Распределение интенсивности в эллиптических галактиках скопления Девы. II
  3. ^ Ньето, Ж.-Л. и другие. (1988), Более изотропные сжатые ротаторы в эллиптических галактиках
  4. ^ Грэм, А. и другие. (2016), Эллиптические галактики Disky и предположительно сверхмассивная черная дыра в компактной галактике «ES» NGC 1271 (см. Их рис.7).
  5. ^ Лавдей, Дж. (Февраль 1996 г.). "Каталог ярких галактик APM". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 278 (4): 1025–1048. arXiv:Astro-ph / 9603040. Bibcode:1996МНРАС.278.1025Л. Дои:10.1093 / mnras / 278.4.1025.
  6. ^ Дресслер, А. (март 1980 г.). «Морфология галактик в богатых скоплениях - значение для образования и эволюции галактик». Астрофизический журнал. 236: 351–365. Bibcode:1980ApJ ... 236..351D. Дои: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 основной способ формирования галактик
  9. ^ Стюарт, Кайл Р. и др. (2013), Приобретение углового момента в гало галактик
  10. ^ «Эллиптическая галактика IC 2006». www.spacetelescope.org. ЕКА / Хаббл. Получено 21 апреля 2015.
  11. ^ Грэм, А. (2013), Структура эллиптических и дисковых галактик 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. Дои:10.1146 / annurev-astro-082708-101811. ISSN 0066-4146.
  13. ^ Грэм, А. (2016), Выпуклости галактик и их массивные черные дыры: обзор
  14. ^ «Галактические светлячки». ЕКА / Хаббл Изображение недели. Получено 13 февраля 2013.
  15. ^ Фракной, Андрей; Моррисон, Дэвид; Вольф, Сидней К. (13 января 2017 г.). Open Stax Astronomy. Получено 2 февраля 2017.
  16. ^ Грэм, А. и другие. (1998), Расширенная звездная кинематика эллиптических галактик в скоплении Форнакс
  17. ^ Эмселлем, Э. (2011), Атлас3D проект - III. Перепись углового момента звезды в пределах эффективного радиуса галактик ранних типов: раскрытие 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 (2003), Будущая эволюция ближайших крупномасштабных структур во Вселенной, в которой доминирует космологическая постоянная
  21. ^ Янг, Л. М .; 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:2011МНРАС.414..940Y. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2011.18561.x.
  22. ^ Crocker, A. F .; 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:2011МНРАС.410.1197С. Дои:10.1111 / j.1365-2966.2010.17537.x.
  23. ^ «Красные и мертвые галактики имеют бьющиеся« сердца »из черных дыр, предотвращающие звездообразование».

дальнейшее чтение

внешняя ссылка