galáxia elíptica -Elliptical galaxy

A galáxia elíptica gigante ESO 325-G004

Uma galáxia elíptica é um tipo de galáxia com uma forma aproximadamente elipsoidal e uma imagem suave e quase sem características. Eles são uma das quatro principais classes de galáxias descritas por Edwin Hubble em sua sequência do Hubble e no trabalho de 1936 The Realm of the Nebulae , juntamente com galáxias espirais e lenticulares . As galáxias elípticas (E) são, juntamente com as galáxias lenticulares (S0) com seus discos de grande escala, e as galáxias ES com seus discos de escala intermediária, um subconjunto da população de galáxias do "tipo inicial".

A maioria das galáxias elípticas são compostas por estrelas mais antigas e de baixa massa , com um meio interestelar esparso e atividade de formação estelar mínima , e tendem a ser cercadas por um grande número de aglomerados globulares . Acredita-se que as galáxias elípticas constituem aproximadamente 10 a 15% das galáxias no Superaglomerado de Virgem , e não são o tipo dominante de galáxia no universo em geral. São encontrados preferencialmente próximos aos centros dos aglomerados de galáxias .

As galáxias elípticas variam em tamanho, desde anãs elípticas com dezenas de milhões de estrelas, até supergigantes de mais de cem trilhões de estrelas que dominam seus aglomerados de galáxias. Originalmente, Edwin Hubble levantou a hipótese de que as galáxias elípticas evoluíram para galáxias espirais , o que mais tarde foi descoberto como falso, embora o acréscimo de gás e galáxias menores possam construir um disco em torno de uma estrutura elipsoidal pré-existente. As estrelas encontradas dentro de galáxias elípticas são, em média, muito mais velhas do que as estrelas encontradas em galáxias espirais.

Exemplos

Características gerais

Galáxia elíptica IC 2006 .

Galáxias elípticas são caracterizadas por várias propriedades que as tornam distintas de outras classes de galáxias. São massas esféricas ou ovóides de estrelas, carentes de gases de formação de estrelas. A menor galáxia elíptica conhecida tem cerca de um décimo do tamanho da Via Láctea . O movimento das estrelas nas galáxias elípticas é predominantemente radial, ao contrário dos discos das galáxias espirais , que são dominados pela rotação . Além disso, há muito pouca matéria interestelar (nem gás nem poeira), o que resulta em baixas taxas de formação de estrelas , poucos aglomerados estelares abertos e poucas estrelas jovens; galáxias bastante elípticas são dominadas por antigas populações estelares , dando-lhes cores vermelhas. Grandes galáxias elípticas normalmente têm um extenso sistema de aglomerados globulares . Eles geralmente têm duas populações distintas de aglomerados globulares: um que é mais vermelho e rico em metais, e outro que é mais azul e pobre em metais.

As propriedades dinâmicas das galáxias elípticas e as protuberâncias das galáxias de disco são semelhantes, sugerindo que podem ser formadas pelos mesmos processos físicos, embora isso permaneça controverso. Os perfis de luminosidade de ambas as galáxias elípticas e bojos são bem ajustados pela lei de Sersic , e uma série de relações de escala entre os parâmetros estruturais das galáxias elípticas unificam a população.

Toda galáxia elíptica massiva contém um buraco negro supermassivo em seu centro. Observações de 46 galáxias elípticas, 20 protuberâncias clássicas e 22 pseudobulges mostram que cada uma contém um buraco negro no centro. A massa do buraco negro está fortemente correlacionada com a massa da galáxia, evidenciada através de correlações como a relação M-sigma que relaciona a velocidade de dispersão das estrelas circundantes à massa do buraco negro no centro.

As galáxias elípticas são encontradas preferencialmente em aglomerados de galáxias e em grupos compactos de galáxias .

Ao contrário das galáxias espirais planas com organização e estrutura, as galáxias elípticas são mais tridimensionais, sem muita estrutura, e suas estrelas estão em órbitas um tanto aleatórias ao redor do centro.

Tamanhos e formas

A galáxia central nesta imagem é uma gigantesca galáxia elíptica designada 4C 73.08.
O brilhante objeto central é uma galáxia elíptica supergigante, o membro dominante de um aglomerado de galáxias com o nome MACSJ1423.8+2404. Observe a lente gravitacional .

As galáxias elípticas variam muito em tamanho e massa, com diâmetros variando de 3.000 anos-luz a mais de 700.000 anos-luz e massas de 10 5 a quase 10 13 massas solares. Este alcance é muito mais amplo para este tipo de galáxia do que para qualquer outro. As menores, as galáxias elípticas anãs , podem não ser maiores que um aglomerado globular típico , mas contêm uma quantidade considerável de matéria escura não presente nos aglomerados. A maioria dessas pequenas galáxias pode não estar relacionada a outras elípticas.

A classificação Hubble de galáxias elípticas contém um número inteiro que descreve o quão alongada é a imagem da galáxia. A classificação é determinada pela razão entre os eixos maior ( a ) e menor ( b ) dos isófotos da galáxia :

Assim, para uma galáxia esférica com a igual a b , o número é 0, e o tipo de Hubble é E0. Embora o limite na literatura seja de cerca de E7, sabe-se desde 1966 que as galáxias E4 a E7 são galáxias lenticulares mal classificadas com discos inclinados em ângulos diferentes em relação à nossa linha de visão. Isto foi confirmado através de observações espectrais revelando a rotação de seus discos estelares. Hubble reconheceu que sua classificação de forma depende tanto da forma intrínseca da galáxia, quanto do ângulo com o qual a galáxia é observada. Assim, algumas galáxias com Hubble tipo E0 são realmente alongadas.

Diz-se às vezes que existem dois tipos físicos de elípticas: as elípticas gigantes com isófotas ligeiramente "quadradas", cujas formas resultam de um movimento aleatório maior em algumas direções do que em outras (movimento aleatório anisotrópico); e as elípticas normais e anãs "disky" , que contêm discos. Isso é, no entanto, um abuso da nomenclatura, pois existem dois tipos de galáxias do tipo inicial, aquelas com discos e aquelas sem. Dada a existência de galáxias ES com discos de escala intermediária, é razoável esperar que haja uma continuidade de E para ES e nas galáxias S0 com seus discos estelares de grande escala que dominam a luz em grandes raios.

As galáxias anãs esferoidais parecem ser uma classe distinta: suas propriedades são mais semelhantes às das galáxias irregulares e do tipo espiral tardio.

Na grande extremidade do espectro elíptico, há mais divisão, além da classificação de Hubble. Além das elípticas gigantes gE , encontram-se as galáxias D e as galáxias cD . Estes são semelhantes aos seus irmãos menores, mas mais difusos, com grandes halos que podem pertencer tanto ao aglomerado de galáxias no qual residem quanto à galáxia gigante localizada centralmente.

Evolução

NGC 3597 é o produto de uma colisão entre duas galáxias. Está evoluindo para uma galáxia elíptica gigante.

É amplamente aceito que a fusão de galáxias grandes, mas não gigantes, devido à atração gravitacional, desempenha um papel importante na formação do crescimento e evolução das galáxias elípticas. Acredita-se que essas grandes fusões galácticas tenham sido mais comuns nos primeiros tempos. A Via Láctea , dependendo de um componente tangencial desconhecido, está em rota de colisão de quatro a cinco bilhões de anos com a Galáxia de Andrômeda . Foi teorizado que uma galáxia elíptica resultará da fusão das duas espirais. (Observe que fusões galácticas menores envolvem duas galáxias de massas muito diferentes; está bem estabelecido que fusões menores ocorrem em galáxias que não são nem gigantes nem elípticas – como a nossa Via Láctea .)

Acredita-se que os buracos negros podem desempenhar um papel importante na limitação do crescimento de galáxias elípticas no início do universo, inibindo a formação de estrelas .

Formação de estrelas

O retrato tradicional de galáxias elípticas as pinta como galáxias onde a formação de estrelas terminou após uma explosão inicial em alto desvio para o vermelho, deixando-as brilhar apenas com suas estrelas envelhecidas. As galáxias elípticas normalmente aparecem amarelo-vermelho, o que contrasta com o distinto tom azul da maioria das galáxias espirais . Nas espirais, essa cor azul emana em grande parte das estrelas jovens e quentes em seus braços espirais. Pensa-se que muito pouca formação estelar ocorre em galáxias elípticas, devido à sua falta de gás em comparação com galáxias espirais ou irregulares. No entanto, nos últimos anos, evidências mostraram que uma proporção razoável (~25%) de galáxias do tipo inicial (E, ES e S0) têm reservatórios de gás residual e formação estelar de baixo nível.

Os pesquisadores do Observatório Espacial Herschel especularam que os buracos negros centrais em galáxias elípticas impedem que o gás esfrie o suficiente para a formação de estrelas.


Veja também

Referências

Leitura adicional

links externos