Čo sú to eliptické galaxie?

Galaxie sú obrovské hviezdne mestá a najstaršie štruktúry vo vesmíre. Obsahujú hviezdy, oblaky plynu a prachu, planéty a ďalšie objekty vrátane čiernych dier. Väčšina galaxií vo vesmíre sú špirálové galaxie, podobne ako naša naša Mliečna dráha. Iné, ako sú Veľké a Malé Magellanove oblaky, sú známe ako „nepravidelné“ galaxie kvôli svojim neobvyklým a skôr amorfne vyzerajúcim tvarom. Avšak významné percento, asi 15% galaxií, je to, čo astronómovia nazývajú „eliptikály“.

Ako už názov napovedá, eliptické galaxie siahajú od sféricky tvarovaných kolekcií hviezd po predĺžené tvary podobné obrysu amerického futbalu. Niektoré z nich sú iba zlomkom veľkosti Mliečnej dráhy, zatiaľ čo iné sú mnohonásobne väčšie a najmenej jeden eliptikál s názvom M87 má viditeľný prúd materiálu stekajúci z jeho jadra. Zdá sa tiež, že eliptické galaxie majú veľké množstvo temná hmota, niečo, čo odlišuje aj najmenších eliptických trpaslíkov od jednoduchých hviezdokôp. Napríklad guľové hviezdokopy sú pevnejšie gravitačné viazané ako galaxie a vo všeobecnosti majú menej hviezd. Mnohé guľky sú však staré (alebo dokonca staršie) ako galaxie, na ktorých obiehajú. Je pravdepodobné, že sa vytvorili približne v rovnakom čase ako ich galaxie. To však neznamená, že ide o eliptické galaxie.

Eliptické galaxie zjavne neobsahujú plyn, ktorý je kľúčovou súčasťou oblastí tvoriacich hviezdy. Preto hviezdy v týchto galaxiách bývajú veľmi staré a oblasti tvorby hviezd sú v týchto objektoch relatívne zriedkavé. Okrem toho staré hviezdy v eliptikáli majú tendenciu byť žlté a načervenalé; čo podľa nášho chápania hviezdneho vývoja znamená, že sú menšie, slabšie hviezdy.

Prečo žiadne nové hviezdy? Je to dobrá otázka. Prichádza na myseľ niekoľko odpovedí. Keď sa vytvorí veľa veľkých hviezd, rýchlo zomrú a počas supernovy rozdeľujú veľkú časť svojej hmoty, čím zanechávajú semená, aby sa vytvorili nové hviezdy. Ale keďže sa hviezdy s menšou hmotnosťou vyvíjajú na desiatky miliárd rokov planétové hmloviny, miera, pri ktorej sa plyn a prach distribuujú v galaxii, je veľmi nízka.

Keď plyn z planétovej hmloviny alebo výbuchu supernovy nakoniec sa unáša do intergalaktického média, zvyčajne nie je dosť dosť na to, aby sa začalo tvoriť novú hviezdu. Potrebujeme viac materiálu.

Keďže sa zdá, že formovanie hviezd prestalo v mnohých eliptikách, astronómovia majú podozrenie, že obdobie rýchlej formácie sa muselo stať na začiatku galaxie. Jedna teória je taká, že eliptické galaxie sa môžu primárne tvoriť zrážkou a zlúčením dvoch špirálových galaxií. Súčasné hviezdy týchto galaxií by sa premiešali, zatiaľ čo plyn a prach by sa zrážali. Výsledkom by bol náhly výbuch hviezdna formácia, spotrebujú veľa dostupného plynu a prachu.

Simulácie týchto fúzií tiež ukazujú, že výsledná galaxia by mala podobnú formáciu ako eliptické galaxie. To tiež vysvetľuje, prečo sa zdá, že dominujú špirálové galaxie, zatiaľ čo eliptiká sú zriedkavejšie.

To by tiež vysvetľovalo, prečo pri prieskume najstarších galaxií, ktoré môžeme zistiť, nevidíme veľmi veľa eliptikálov. Väčšina z týchto galaxií sú namiesto toho kvasary - druh aktívna galaxia.

Niektorí fyzici sa domnievali, že v strede každej galaxie, takmer bez ohľadu na typ, leží a supermasívna čierna diera. Naša Mliečná dráha ju určite má a my sme ich pozorovali v mnohých ďalších. Aj keď je to trochu ťažké dokázať, dokonca ani v galaxiách, kde priamo nevidíme čiernu dieru, to nevyhnutne neznamená, že tam nie je. Je pravdepodobné, že tieto gravitačné monštrá obsahujú prinajmenšom všetky (nekryvné) eliptické (a špirálové) galaxie, ktoré pozorujeme.

Astronómovia tiež v súčasnosti študujú tieto galaxie, aby zistili, aký vplyv má existencia čiernej diery na ich predchádzajúce rýchlosti tvorby hviezd.

Upravil Carolyn Collins Petersen