Hvad er elliptiske galakser?

Galakser er enorme stjernebyer og de ældste strukturer i universet. De indeholder stjerner, skyer af gas og støv, planeter og andre genstande, inklusive sorte huller. De fleste galakser i universet er spiralgalakser, ligesom vores egen Mælkevej. Andre, såsom de store og små magellanske skyer, er kendt som "uregelmæssige" galakser på grund af deres usædvanlige og temmelig amorfe former. Imidlertid er en betydelig procentdel, måske 15% eller deromkring, af galakser, hvad astronomer betegner som "elliptiske stoffer".

Som navnet antyder, spænder elliptiske galakser fra sfærisk formede samlinger af stjerner til mere aflange former, der ligner konturen af ​​en amerikansk fodbold. Nogle er kun en brøkdel af størrelsen på Mælkevejen, mens andre er mange gange større, og mindst en elliptisk kaldet M87 har en synlig stråle af materiale, der strømmer væk fra kernen. Elliptiske galakser synes også at have en stor mængde mørkt stof, noget der adskiller selv de mindste dværg elliptiske stoffer fra enkle stjerne klynger. Globulære stjerneklynger er for eksempel tættere bundet end galakser og har generelt færre stjerner. Mange globularer er imidlertid lige så gamle som (eller endda ældre end) galakserne, hvor de kredser. De dannede sandsynligvis omkring samme tid som deres galakser. Men det betyder ikke, at de er elliptiske galakser.

Elliptiske galakser er mærkbart fraværende af gas, som er nøglekomponenten i stjernedannende regioner. Derfor stjerner i disse galakser har de en tendens til at være meget gamle, og stjernedannelsesregioner er relativt sjældne i disse objekter. Desuden har de gamle stjerner i elliptikaler en tendens til at være gule og rødlige; som ifølge vores forståelse af stjernernes evolution betyder, at de er mindre, mørkere stjerner.

Hvorfor ingen nye stjerner? Det er et godt spørgsmål. Flere svar kommer til at tænke på. Når der dannes mange store stjerner, dør de hurtigt og omfordeler meget af deres masse under en supernova-begivenhed, hvorved frøene for nye stjerner dannes. Men da mindre massestjerner tager titusindvis af milliarder af år at udvikle sig til planetariske tåge, den hastighed, hvormed gas og støv omdistribueres i galaksen er meget lav.

Når gas fra en planetarisk tåge eller en supernovaeksplosion til sidst trækker ind i det intergalaktiske medium, er der normalt ikke næsten nok til at begynde at danne en ny stjerne. Mere materiale er nødvendigt.

Da stjernedannelse ser ud til at være ophørt i mange elliptiske midler, har astronomer mistanke om, at en periode med hurtig dannelse skal være sket tidligt i galakas historie. En teori er, at elliptiske galakser primært kan dannes gennem kollision og fusion af to spiralgalakser. De nuværende stjerner i disse galakser ville blive blandet, mens gas og støv ville kollidere. Resultatet ville være et pludseligt udbrud af stjernedannelse, bruger meget af den tilgængelige gas og støv.

Simuleringer af disse fusioner viser også, at den resulterende galakse ville have en formation, der ligner den for elliptiske galakser. Dette forklarer også, hvorfor spiralgalakser ser ud til at dominere, mens elliptiske stoffer er mere sjældne.

Dette forklarer også, hvorfor vi ikke ser så mange elliptika, når vi undersøger de ældste galakser, vi kan registrere. De fleste af disse galakser er i stedet kvasarer - en type aktiv galakse.

Nogle fysikere har teoretiseret, at i midten af ​​enhver galakse, næsten uanset type, ligger a supermassivt sort hul. Vores Mælkevej har bestemt en, og vi har observeret dem i mange andre. Selvom dette er lidt vanskeligt at bevise, selv i galakser, hvor vi ikke direkte "ser" et sort hul, betyder det ikke nødvendigvis, at man ikke er der. Det er sandsynligt, at mindst alle (ikke-dværg) elliptiske (og spiral) galakser, vi har observeret, indeholder disse tyngdekraftsmonstre.

Astronomer studerer også i øjeblikket disse galakser for at se, hvilken virkning eksistensen af ​​det sorte hul har på deres fortidstjernedannelseshastigheder.

Redigeret af Carolyn Collins Petersen