Эллиптическая галактика

Эллиптическая галактика — это тип галактики с примерно эллипсоидной формой и гладким, почти безликим изображением. Это один из четырех основных классов галактик, описанных Эдвином Хабблом в его последовательности Хаббла и работе 1936 года «Царство туманностей» . ^[1] а также спиральные и линзовидные галактики. Эллиптические (E) галактики вместе с линзовидными галактиками (S0) с их крупномасштабными дисками и галактиками ES ^[2]^[3]^[4] с их дисками промежуточного масштаба, представляющими собой подмножество населения галактик «раннего типа».

Большинство эллиптических галактик состоят из более старых звезд малой массы с разреженной межзвездной средой и, как правило, окружены большим количеством шаровых скоплений . Активность звездообразования в эллиптических галактиках обычно минимальна; однако они могут претерпевать короткие периоды звездообразования при слиянии с другими галактиками. ^[5] Считается, что эллиптические галактики составляют примерно 10–15% галактик в сверхскоплении Девы , и они не являются доминирующим типом галактик во Вселенной в целом. ^[6] Их преимущественно находят вблизи центров скоплений галактик . ^[7]

Размеры эллиптических галактик варьируются от карликовых эллиптических с десятками миллионов звезд до сверхгигантов , состоящих из более чем ста триллионов звезд , которые доминируют в их скоплениях галактик. Первоначально Эдвин Хаббл предположил, что эллиптические галактики превратились в спиральные галактики, но позже выяснилось, что это неверно. ^[8] хотя аккреция газа и меньших галактик может привести к образованию диска вокруг уже существовавшей эллипсоидной структуры. ^[9]^[10]Звезды, обнаруженные внутри эллиптических галактик, в среднем намного старше звезд, обнаруженных в спиральных галактиках. ^[8]

Примеры

3С 244.1
М49 (НГК 4472)
М59 (НГК 4621)
М60 (НГК 4649)
M87 (NGC 4486) , чья сверхмассивная черная дыра была первой черной дырой, полученной с помощью телескопа «Горизонт событий» . ^[11]^[12]
М89 (НГК 4552)
М105 (НГК 3379)
NGC 4697 , часть группы NGC 4697.
ESO 383-76 , одна из крупнейших известных галактик .
IC 1101 , центральная галактика Абеля 2029.
Геркулес А — сверхгигантская эллиптическая галактика.
Маффеи 1 — ближайшая гигантская эллиптическая галактика.
CGCG 049-033 , известная тем, что была обнаружена самая длинная галактическая струя.
Центавр A (NGC 5128) — эллиптическая/двояковыпуклая радиогалактика со своеобразной морфологией и необычными пылевыми полосами.
NeVe 1 , источник извержения сверхскопления Змееносца , самого мощного из известных астрономических событий.
M86 ( 4406 ) эллиптическая или линзовидная галактика в созвездии Девы.

Общие характеристики

Эллиптические галактики характеризуются несколькими свойствами, которые отличают их от других классов галактик. Это сферические или яйцевидные массы звезд, лишенные звездообразующих газов. очень мало Более того, межзвездной материи (ни газа, ни пыли), что приводит к низким темпам звездообразования , небольшому количеству рассеянных звездных скоплений и небольшому количеству молодых звезд; в скорее эллиптических галактиках преобладает старое звездное население , что придает им красный цвет. Большие эллиптические галактики обычно имеют обширную систему шаровых скоплений . Обычно они имеют две отдельные популяции шаровых скоплений: одно более красное и богатое металлами, а другое более синее и бедное металлами. ^[14]

Динамические свойства эллиптических галактик и балджей дисковых галактик схожи, что позволяет предположить, что они могут образоваться в результате одних и тех же физических процессов, хотя это остается спорным. Профили светимости как эллиптических галактик, так и балджей хорошо соответствуют закону Серсика , а ряд масштабных соотношений между структурными параметрами эллиптических галактик объединяет популяцию. ^[15]

Каждая массивная эллиптическая галактика содержит сверхмассивную черную дыру в центре . Наблюдения за 46 эллиптическими галактиками, 20 классическими балджами и 22 псевдобалджами показывают, что каждая из них содержит черную дыру в центре. ^[16] Масса черной дыры тесно коррелирует с массой галактики. ^[17] Это подтверждается такими корреляциями, как соотношение M-сигма , которое связывает дисперсию скоростей окружающих звезд с массой черной дыры в центре.

Эллиптические галактики преимущественно встречаются в скоплениях галактик и в компактных группах галактик .

В отличие от плоских спиральных галактик с организацией и структурой, эллиптические галактики более трехмерны, без особой структуры, а их звезды находятся на несколько случайных орбитах вокруг центра.

Размеры и формы

Самые крупные галактики — сверхгигантские эллиптические галактики или галактики типа cD . Эллиптические галактики сильно различаются как по размеру, так и по массе: диаметр от 3000 световых лет до более 700 000 световых лет, а масса от 10 ⁵ почти до 10 ¹³ солнечные массы. ^[18] Для этого типа галактик этот диапазон гораздо шире, чем для любого другого. Самые маленькие, карликовые эллиптические галактики , могут быть не больше типичного шарового скопления , но содержат значительное количество темной материи , отсутствующей в скоплениях. Большинство из этих маленьких галактик могут быть не связаны с другими эллиптическими галактиками.

Блестящий центральный объект — сверхгигантская эллиптическая галактика SDSS J142347.87+240442.4, доминирующий член скопления галактик MACS J1423.8+2404. Ее диаметр составляет 380 000 световых лет. ^[19] Обратите внимание на гравитационное линзирование .

Классификация эллиптических галактик Хаббла содержит целое число, которое описывает, насколько вытянуто изображение галактики.Классификация определяется соотношением большой ( а ) и малой ( б галактики ) осей изофот :

10\times \left(1-{\frac {b}{a}}\right)

Так, для сферической галактики с a , равным b , числоравен 0, а тип Хаббла — E0. Хотя предел в литературе касается Е7, он известен с 1966 года. ^[2] что галактики от E4 до E7 — это ошибочно классифицированные линзовидные галактики с дисками, наклоненными под разными углами к нашему лучу зрения. Это было подтверждено спектральными наблюдениями, показывающими вращение их звездных дисков. ^[20]^[21] Хаббл признал, что его классификация форм зависит как от внутренней формы галактики, так и от угла, под которым галактику наблюдают. Следовательно, некоторые галактики хаббловского типа E0 на самом деле вытянуты.

Иногда говорят, что существует два физических типа эллиптических тел: гигантские эллиптические тела со слегка «квадратными» изофотами, форма которых возникает в результате случайного движения, которое в одних направлениях больше, чем в других (анизотропное случайное движение); и «дисковые» нормальные и карликовые эллиптические тела , содержащие диски. ^[22]^[23] Однако это злоупотребление терминологией, поскольку существует два типа галактик раннего типа: с дисками и без них. Учитывая существование галактик ES с дисками промежуточного масштаба, разумно ожидать, что существует непрерывность от E к ES, а также к галактикам S0 с их крупномасштабными звездными дисками, которые доминируют в свете на больших радиусах.

Карликовые сфероидальные галактики представляют собой отдельный класс: их свойства больше похожи на свойства неправильных и поздних галактик спирального типа.

На большом конце эллиптического спектра существует дальнейшее разделение, выходящее за рамки классификации Хаббла. За gE гигантскими эллиптическими галактиками находятся D-галактики и CD-галактики . Они похожи на своих меньших собратьев, но более разбросаны, с большими гало, которые могут принадлежать как скоплению галактик, в котором они находятся, так и расположенной в центре гигантской галактике.

Звездообразование

В последние годы данные показали, что разумная доля (~ 25%) галактик ранних типов (E, ES и S0) имеет резервуары остаточного газа. ^[24]и низкий уровень звездообразования. ^[25]

Исследователи космической обсерватории Гершель предположили, что центральные черные дыры в эллиптических галактиках не позволяют газу достаточно остыть для формирования звезд. ^[26]

См. также

Ссылки

^ Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . г-жи Хепса Эли Мемориальные лекции Силлиман , 25. Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета . ISBN 9780300025002 . OCLC 611263346 . Альтернативный URL (стр. 124–151)
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Лиллер, М.Х. (1966), Распределение интенсивности в эллиптических галактиках скопления Девы. II
^ Ньето, Ж.-Л. и др. (1988), Более изотропные сплющенные ротаторы в эллиптических галактиках.
^ Грэм, AW и др. (2016), Дисковые эллиптические галактики и предположительно сверхмассивная черная дыра в компактной галактике «ES» NGC 1271 (см. рис.7).
^ Пирсон, WJ; Ван, Л.; Алпаслан, М.; Болдри, И.; Билицкий, М.; Браун, MJI; Гроутс, М.В.; Холверда, БВ; Китчинг, Т.Д.; Крук, С.; ван дер Так, FFS (ноябрь 2019 г.). «Влияние слияний галактик на скорость звездообразования». Астрономия и астрофизика . 631 : А51. arXiv : 1908.10115 . Бибкод : 2019A&A...631A..51P . дои : 10.1051/0004-6361/201936337 .
^ Лавдей, Дж. (февраль 1996 г.). «Каталог ярких галактик APM» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 278 (4): 1025–1048. arXiv : astro-ph/9603040 . Бибкод : 1996MNRAS.278.1025L . дои : 10.1093/mnras/278.4.1025 .
^ Дресслер, А. (март 1980 г.). «Морфология галактик в богатых скоплениях – последствия для формирования и эволюции галактик» . Астрофизический журнал . 236 : 351–365. Бибкод : 1980ApJ...236..351D . дои : 10.1086/157753 .
^ Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Джон, Д. (2006). Астрономия: полный путеводитель по Вселенной . Бат, Великобритания: Parragon Publishing., с. 224-225
^ Декель, А. и др. (2009), Холодные потоки в ранних массивных горячих гало как основной способ формирования галактик.
^ Стюарт, Кайл Р. и др. (2013), Приобретение углового момента в гало галактики
^ Сотрудничество с телескопами горизонта событий (2019). «Результаты первого телескопа горизонта событий M87. IV. Изображение центральной сверхмассивной черной дыры» (PDF) . Астрофизический журнал . 875 (1): Л4. arXiv : 1906.11241 . Бибкод : 2019ApJ...875L...4E . дои : 10.3847/2041-8213/ab0e85 . ISSN 2041-8213 . S2CID 146068771 .
^ Джеффри, К. (10 апреля 2019 г.). «Это первые изображения черной дыры — и это большое, даже сверхмассивное дело» . Время . Проверено 10 апреля 2019 г.
^ «Эллиптическая галактика IC 2006» . www.spacetelescope.org . ЕКА/Хаббл . Проверено 21 апреля 2015 г.
^ Хиксенбо, Кайл; Чандар, Рупали; Мок, Ангус (2022). «Древние шаровые скопления NGC 1291» . Астрономический журнал . 163 (6): 271. arXiv : 2205.14047 . Бибкод : 2022AJ....163..271H . дои : 10.3847/1538-3881/ac680d . S2CID 248853311 .
^ Грэм, AW (2013), Структура эллиптической и дисковой галактики и современные законы масштабирования
^ Корменди, Джон; Хо, Луис К. (18 августа 2013 г.). «Коэволюция (или нет) сверхмассивных черных дыр и родительских галактик». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 51 (1): 511–653. arXiv : 1304.7762 . Бибкод : 2013ARA&A..51..511K . doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101811 . ISSN 0066-4146 . S2CID 118172025 .
^ Грэм, AW (2016), Выпуклости галактик и их массивные черные дыры: обзор
^ Фракной, Эндрю; Моррисон, Дэвид; Вольф, Сидни К. (13 января 2017 г.). Откройте Stax Astronomy . Проверено 2 февраля 2017 г.
^ «Результаты поиска в NED» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 8 мая 2023 г.
^ Грэм, AW и др. (1998), Расширенная звездная кинематика эллиптических галактик в скоплении Печи.
^ Эмселлем, Э. (2011), АТЛАС ^3D проект – III. Перепись звездного углового момента в пределах эффективного радиуса галактик раннего типа: раскрытие распределения быстрых и медленных ротаторов
^ Педрас, С. и др. (2002), Свидетельства быстрого вращения в карликовых эллиптических галактиках.
^ Толоба, Э. и др. (2015), Звездная кинематика и структурные свойства карликовых галактик раннего типа в скоплении Девы из проекта SMAKCED. III. Угловой момент и ограничения на сценарии формирования
^ Янг, Л.М.; и др. (июнь 2011 г.). «Проект Atlas3D – IV: содержание молекулярного газа в галактиках раннего типа» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (2): 940–967. arXiv : 1102.4633 . Бибкод : 2011MNRAS.414..940Y . дои : 10.1111/j.1365-2966.2011.18561.x . S2CID 119267988 .
^ Крокер, А. Ф.; и др. (январь 2011 г.). «Молекулярный газ и звездообразование в галактиках раннего типа» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 410 (2): 1197–1222. arXiv : 1007.4147 . Бибкод : 2011MNRAS.410.1197C . дои : 10.1111/j.1365-2966.2010.17537.x . S2CID 54764264 .
^ «Красные и мертвые галактики бьют «сердца» черных дыр, предотвращая звездообразование | HNGN — заголовки и глобальные новости» . Проверено 8 мая 2023 г.

Дальнейшее чтение

Мо, Ходжун; ван ден Бош, Фрэнк; Уайт, Саймон (июнь 2010 г.), Формирование и эволюция галактик (1-е изд.), Cambridge University Press , ISBN 978-0521857932

Внешние ссылки

Эллиптические галактики , страницы Мессье SEDS
Эллиптические галактики ( в архиве )

[Hubble-1936-1] Хаббл, EP (1936). Царство туманностей . г-жи Хепса Эли Мемориальные лекции Силлиман , 25. Нью-Хейвен: Издательство Йельского университета . ISBN 9780300025002 . OCLC 611263346 . Альтернативный URL (стр. 124–151)

[adsabs.harvard.edu-2] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Лиллер, М.Х. (1966), Распределение интенсивности в эллиптических галактиках скопления Девы. II

[3] Ньето, Ж.-Л. и др. (1988), Более изотропные сплющенные ротаторы в эллиптических галактиках.

[4] Грэм, AW и др. (2016), Дисковые эллиптические галактики и предположительно сверхмассивная черная дыра в компактной галактике «ES» NGC 1271 (см. рис.7).

[5] Пирсон, WJ; Ван, Л.; Алпаслан, М.; Болдри, И.; Билицкий, М.; Браун, MJI; Гроутс, М.В.; Холверда, БВ; Китчинг, Т.Д.; Крук, С.; ван дер Так, FFS (ноябрь 2019 г.). «Влияние слияний галактик на скорость звездообразования». Астрономия и астрофизика . 631 : А51. arXiv : 1908.10115 . Бибкод : 2019A&A...631A..51P . дои : 10.1051/0004-6361/201936337 .

[6] Лавдей, Дж. (февраль 1996 г.). «Каталог ярких галактик APM» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 278 (4): 1025–1048. arXiv : astro-ph/9603040 . Бибкод : 1996MNRAS.278.1025L . дои : 10.1093/mnras/278.4.1025 .

[7] Дресслер, А. (март 1980 г.). «Морфология галактик в богатых скоплениях – последствия для формирования и эволюции галактик» . Астрофизический журнал . 236 : 351–365. Бибкод : 1980ApJ...236..351D . дои : 10.1086/157753 .

[author-8] Jump up to: Перейти обратно: ^а ^б Джон, Д. (2006). Астрономия: полный путеводитель по Вселенной . Бат, Великобритания: Parragon Publishing., с. 224-225

[9] Декель, А. и др. (2009), Холодные потоки в ранних массивных горячих гало как основной способ формирования галактик.

[10] Стюарт, Кайл Р. и др. (2013), Приобретение углового момента в гало галактики

[BHImage-11] Сотрудничество с телескопами горизонта событий (2019). «Результаты первого телескопа горизонта событий M87. IV. Изображение центральной сверхмассивной черной дыры» (PDF) . Астрофизический журнал . 875 (1): Л4. arXiv : 1906.11241 . Бибкод : 2019ApJ...875L...4E . дои : 10.3847/2041-8213/ab0e85 . ISSN 2041-8213 . S2CID 146068771 .

[EHT2019-12] Джеффри, К. (10 апреля 2019 г.). «Это первые изображения черной дыры — и это большое, даже сверхмассивное дело» . Время . Проверено 10 апреля 2019 г.

[13] «Эллиптическая галактика IC 2006» . www.spacetelescope.org . ЕКА/Хаббл . Проверено 21 апреля 2015 г.

[14] Хиксенбо, Кайл; Чандар, Рупали; Мок, Ангус (2022). «Древние шаровые скопления NGC 1291» . Астрономический журнал . 163 (6): 271. arXiv : 2205.14047 . Бибкод : 2022AJ....163..271H . дои : 10.3847/1538-3881/ac680d . S2CID 248853311 .

[15] Грэм, AW (2013), Структура эллиптической и дисковой галактики и современные законы масштабирования

[16] Корменди, Джон; Хо, Луис К. (18 августа 2013 г.). «Коэволюция (или нет) сверхмассивных черных дыр и родительских галактик». Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 51 (1): 511–653. arXiv : 1304.7762 . Бибкод : 2013ARA&A..51..511K . doi : 10.1146/annurev-astro-082708-101811 . ISSN 0066-4146 . S2CID 118172025 .

[17] Грэм, AW (2016), Выпуклости галактик и их массивные черные дыры: обзор

[18] Фракной, Эндрю; Моррисон, Дэвид; Вольф, Сидни К. (13 января 2017 г.). Откройте Stax Astronomy . Проверено 2 февраля 2017 г.

[NED_SDSSJ1423-19] «Результаты поиска в NED» . ned.ipac.caltech.edu . Проверено 8 мая 2023 г.

[20] Грэм, AW и др. (1998), Расширенная звездная кинематика эллиптических галактик в скоплении Печи.

[21] Эмселлем, Э. (2011), АТЛАС ^3D проект – III. Перепись звездного углового момента в пределах эффективного радиуса галактик раннего типа: раскрытие распределения быстрых и медленных ротаторов

[22] Педрас, С. и др. (2002), Свидетельства быстрого вращения в карликовых эллиптических галактиках.

[23] Толоба, Э. и др. (2015), Звездная кинематика и структурные свойства карликовых галактик раннего типа в скоплении Девы из проекта SMAKCED. III. Угловой момент и ограничения на сценарии формирования

[Young2011-24] Янг, Л.М.; и др. (июнь 2011 г.). «Проект Atlas3D – IV: содержание молекулярного газа в галактиках раннего типа» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (2): 940–967. arXiv : 1102.4633 . Бибкод : 2011MNRAS.414..940Y . дои : 10.1111/j.1365-2966.2011.18561.x . S2CID 119267988 .

[Crocker2011-25] Крокер, А. Ф.; и др. (январь 2011 г.). «Молекулярный газ и звездообразование в галактиках раннего типа» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 410 (2): 1197–1222. arXiv : 1007.4147 . Бибкод : 2011MNRAS.410.1197C . дои : 10.1111/j.1365-2966.2010.17537.x . S2CID 54764264 .

[26] «Красные и мертвые галактики бьют «сердца» черных дыр, предотвращая звездообразование | HNGN — заголовки и глобальные новости» . Проверено 8 мая 2023 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

v т и Галактики
Морфология	Диск Чечевицеобразный запрещенный незапрещенный Спираль анемичный запрещенный хлопьевидный грандиозный дизайн средний Магелланов незапрещенный Карликовая галактика эллиптический нерегулярный сфероидальный спираль Эллиптическая галактика компакт-диск Нерегулярный запрещенный Своеобразный Кольцо Полярный
Структура	Активное ядро галактики Бар Выпуклость Центральный массивный объект Галактический Центр Гало темной материи Диск Дисковая галактика Гало корона Галактический самолет Галактический хребет Межзвездная среда Протогалактика Галактическая нить Спиральный рукав Сверхмассивная черная дыра Ультрамассивный
Активные ядра	Блазар ЛАЙНЕР Маркарян Квазар BL Ящерица объект Радио Х-образный ДРАГН. Релятивистский реактивный самолет Seyfert
Энергичные галактики	Лайман-альфа излучатель Лайман-брейк Светящийся инфракрасный УЛИРГ HLIRG ЭЛИРГ Звездообразование Синий компактный карлик возможно бледно-голубой Светящаяся инфракрасная галактика Горячая пыль скрыта Галактика зеленой фасоли Объект Ханни Галактика Вольфа-Райе
Низкая активность	Низкая поверхностная яркость Ультра диффузный Темная галактика Красный самородок Синий самородок Мертвый диск
Взаимодействие	Поле Галактический прилив Группы и кластеры группа кластер Ярчайшее скопление галактик группа ископаемых Взаимодействие слияние столкновение каннибализм Медуза Спутник Звездный поток Сверхскопления Стены Пустоты и суперпустоты пустота галактики
Списки	Галактики Галактики названы в честь людей Самый большой Ближайший Полярное кольцо Кольцо Спираль Группы и кластеры Большие группы квазаров Квазары Список самых далеких астрономических объектов Звездообразные галактики Сверхскопления Пустоты
См. также	Внегалактическая астрономия Галактическая астрономия Галактическая система координат Галактическая обитаемая зона Галактические магнитные поля Галактическая ориентация Галактический квадрант Диаграмма цвета и величины галактики Формирование и эволюция галактик Кривая вращения галактики Гравитационная линза Гравитационное микролинзирование Прославленный проект Межгалактическая пыль Межгалактические звезды Межгалактическое путешествие Звезды населения III Галактика X (галактика)
Категория Портал