Što su eliptične galaksije?

Galaksije su ogromni zvjezdani gradovi i najstarije građevine u svemiru. Sadrže zvijezde, oblake plina i prašine, planete i druge predmete, uključujući crne rupe. Većina galaksija u svemiru su spiralne galaksije, slično kao i naš vlastiti Mliječni put. Drugi, poput Velikog i Malog Magelanskog oblaka, poznati su kao "nepravilne" galaksije, zbog svojih neobičnih i prilično amorfnih oblika. Međutim, značajan postotak, možda 15% ili nešto više, galaksije su ono što astronomi nazivaju "eliptičnim".

Kao što ime sugerira, eliptične galaksije kreću se od sferno oblikovanih zbirki zvijezda do izduženijih oblika sličnih obrisu američkog nogometa. Neki su samo djelić veličine Mliječnog puta, dok su drugi mnogostruko veći, a najmanje jedan eliptični zvani M87 ima vidljivi mlaz materijala koji struji iz njegove jezgre. Čini se da i eliptične galaksije imaju veliku količinu tamna materija, nešto što razlikuje čak i najmanje eliptične patuljke od jednostavnih zvjezdanih skupina. Kuglasti zvjezdani grozdovi, na primjer, teže su gravitacijski vezani od galaksija i obično imaju manje zvijezda. Međutim, mnogi su globusi stari (ili čak stariji od) galaksija na kojima orbitiraju. Oni su se slično formirali u isto vrijeme kao i njihove galaksije. Ali to ne znači da su eliptične galaksije.

Eliptične galaksije primjetno ne sadrže plin, što je ključna komponenta regija koje stvaraju zvijezde. Stoga je zvijezde u tim galaksijama obično su vrlo stare, a regije formiranja zvijezda u tim su objektima relativno rijetke. Nadalje, stare zvijezde u eliptičnom obliku su žute i crvenkaste; što prema našem razumijevanju evolucije zvijezda znači da su to manje, svjetlije zvijezde.

Zašto nema novih zvijezda? To je dobro pitanje. Nekoliko odgovora pada na pamet. Kad se formiraju mnoge velike zvijezde, oni brzo umiru i preraspodijeljuju velik dio svoje mase tijekom događaja supernove, ostavljajući sjeme za stvaranje novih zvijezda. Ali budući da je zvijezdama manje mase potrebno da se evoluiraju deseci milijardi godina planetarne maglice, brzina preraspodjele plina i prašine u galaksiji vrlo je mala.

Kada plina iz planetarne maglice ili eksplozije supernove napokon uleti u intergalaktički medij, obično nije gotovo ni dovoljno za početak formiranja nove zvijezde. Potrebno je više materijala.

Budući da se čini da je formiranje zvijezda prestalo u mnogim eliptičarima, astronomi sumnjaju da se razdoblje brzog formiranja moralo dogoditi rano u povijesti galaksije. Jedna teorija kaže da se eliptične galaksije mogu primarno formirati putem sudara i spajanja dviju spiralnih galaksija. Sadašnje zvijezde tih galaksija postale bi miješane, dok bi se plin i prašina sudarali. Rezultat bi bio iznenadni prasak formiranje zvijezda, trošeći velik dio dostupnog plina i prašine.

Simulacije ovih spajanja također pokazuju da bi rezultirajuća galaksija imala oblik nalik na eliptične galaksije. To također objašnjava zašto izgleda da dominiraju spiralne galaksije, dok su eliptične rijetke.

To bi ujedno objasnilo zašto kod pregleda najstarijih galaksija koje možemo detektirati ne vidimo baš mnogo eliptičnih. Umjesto toga, većina tih galaksija su kvazari - vrsta aktivna galaksija.

Neki su fizičari teoretizirali da u središtu svake galaksije, gotovo bez obzira na vrstu, leži a supermasivna crna rupa. Naš Mliječni put sigurno ima jedan, a primijetili smo ih i u mnogim drugima. Iako je to teško dokazati, čak i u galaksijama u kojima ne vidimo „crnu rupu“ izravno, to ne mora nužno značiti i da je nema. Vjerojatno su da barem sve (ne patuljaste) eliptične (i spiralne) galaksije koje opažamo sadrže ova gravitacijska čudovišta.

Astronomi također trenutno proučavaju ove galaksije kako bi vidjeli kakav učinak postojanje crne rupe ima na njihove prošle stope formiranja zvijezda.

Uredio Carolyn Collins Petersen