Hva er elliptiske galakser?

Galakser er enorme stjernebyer og de eldste strukturer i universet. De inneholder stjerner, skyer av gass og støv, planeter og andre gjenstander, inkludert sorte hull. De fleste galakser i universet er spiralgalakser, omtrent som vår egen Melkevei. Andre, som de store og små magellanske skyene, er kjent som "uregelmessige" galakser på grunn av deres uvanlige og ganske amorfe former. Imidlertid er en betydelig prosentandel, kanskje 15% eller så, av galakser det astronomene betegner som "elliptiske stoffer".

Som navnet antyder, varierer elliptiske galakser fra sfærisk formede samlinger av stjerner til mer langstrakte former som ligner konturen til en amerikansk fotball. Noen er bare en brøkdel på størrelse med Melkeveien, mens andre er mange ganger større, og minst en elliptisk kalt M87 har en synlig stråle av materiale som strømmer bort fra kjernen. Elliptiske galakser ser også ut til å ha en stor mengde mørk materie, noe som skiller selv de minste dverg elliptikalene fra enkle stjerneklynger. Globulære stjerneklynger er for eksempel tettere gravitasjonsbundet enn galakser, og har generelt færre stjerner. Mange globularer er imidlertid like gamle som (eller til og med eldre enn) galaksene der de går i bane. De dannet seg sannsynligvis omtrent på samme tid som galaksen. Men det betyr ikke at de er elliptiske galakser.

Elliptiske galakser er merkbart fraværende av gass, som er nøkkelkomponenten i stjernedannende regioner. Derfor stjerner i disse galaksene har en tendens til å være veldig gamle, og stjernedannelsesregioner er relativt sjeldne i disse objektene. Videre har de gamle stjernene i elliptikalene en tendens til å være gule og rødlige; som ifølge vår forståelse av den stellare evolusjonen, betyr at de er mindre, dimmere stjerner.

Hvorfor ingen nye stjerner? Det er et godt spørsmål. Flere svar kommer til hjernen. Når mange store stjerner dannes, dør de raskt og omfordeler mye av massen deres under en supernova-hendelse, og lar frøene for nye stjerner bli dannet. Men siden mindre massestjerner tar flere titalls milliarder år å utvikle seg til planetariske tåler, er hastigheten som gass og støv omfordeles i galaksen veldig lav.

Når gass ​​fra en planetarisk tåke eller en supernovaeksplosjon til slutt driver inn i det intergalaktiske mediet, er det vanligvis ikke nesten nok til å begynne å danne en ny stjerne. Mer materiale er nødvendig.

Siden stjernedannelsen ser ut til å ha opphørt i mange elliptika, mistenker astronomer at en periode med rask dannelse må ha skjedd tidlig i galakas historie. En teori er at elliptiske galakser først og fremst kan dannes gjennom kollisjon og sammenslåing av to spiralgalakser. De nåværende stjernene i disse galaksene ville bli blandet, mens gassen og støvet ville kollidere. Resultatet ville bli et plutselig utbrudd stjernedannelse, bruker opp mye av tilgjengelig gass og støv.

Simuleringer av disse sammenslåingene viser også at den resulterende galaksen vil ha en formasjon omtrent som elliptiske galakser. Dette forklarer også hvorfor spiralgalakser ser ut til å dominere, mens elliptiske stoffer er mer sjeldne.

Dette vil også forklare hvorfor vi ikke ser så mange elliptika når vi kartlegger de eldste galakser vi kan oppdage. De fleste av disse galaksene er i stedet kvasarer - en type aktiv galakse.

Noen fysikere har teoretisert at i sentrum av hver galakse, nesten uansett type, ligger a supermassivt svart hull. Melkeveien vår har absolutt en, og vi har observert dem i mange andre. Selv om dette er noe vanskelig å bevise, selv i galakser der vi ikke "ser" et svart hull direkte, betyr det ikke nødvendigvis at man ikke er der. Det er sannsynlig at i det minste alle (ikke-dverg) elliptiske (og spiraliske) galakser som vi har observert inneholder disse gravitasjonsmonstrene.

Astronomer studerer for tiden også disse galaksene for å se hvilken effekt eksistensen av det sorte hullet har på deres stjernedannelsesgrader.

Redigert av Carolyn Collins Petersen