Galaxien sind riesige Sternstädte und die ältesten Strukturen im Universum. Sie enthalten Sterne, Gas- und Staubwolken, Planeten und andere Objekte, einschließlich schwarzer Löcher. Die meisten Galaxien im Universum sind Spiralgalaxien, ähnlich wie unsere eigene Milchstraße. Andere, wie die großen und kleinen Magellanschen Wolken, sind aufgrund ihrer ungewöhnlichen und eher amorphen Formen als "unregelmäßige" Galaxien bekannt. Ein signifikanter Prozentsatz, vielleicht 15% oder so, der Galaxien wird von Astronomen als "Ellipsentrainer" bezeichnet.
Allgemeine Eigenschaften elliptischer Galaxien
Wie der Name schon sagt, reichen elliptische Galaxien von kugelförmigen Ansammlungen von Sternen bis zu länglicheren Formen, die den Umrissen eines US-amerikanischen Fußballs ähneln. Einige sind nur einen Bruchteil der Größe der Milchstraße, während andere um ein Vielfaches größer sind, und mindestens ein Ellipsentrainer namens M87 hat einen sichtbaren Materialstrahl, der von seinem Kern wegströmt. Elliptische Galaxien scheinen auch eine große Menge von zu haben
Dunkle Materie, etwas, das selbst die kleinsten Zwergellipticals von einfachen Sternhaufen unterscheidet. Beispielsweise sind Kugelsternhaufen enger an die Gravitation gebunden als Galaxien und haben im Allgemeinen weniger Sterne. Viele Globulars sind jedoch so alt (oder sogar älter als) die Galaxien, in denen sie umkreisen. Sie bildeten sich wahrscheinlich ungefähr zur gleichen Zeit wie ihre Galaxien. Das heißt aber nicht, dass es sich um elliptische Galaxien handelt.Sterntypen und Sternentstehung
In elliptischen Galaxien fehlt merklich Gas, das die Schlüsselkomponente sternbildender Regionen darstellt. Deshalb, die Sterne In diesen Galaxien sind sie in der Regel sehr alt, und Sternentstehungsregionen sind in diesen Objekten relativ selten. Darüber hinaus neigen die alten Sterne in Ellipsentrainer dazu, gelb und rötlich zu sein; was nach unserem Verständnis der Sternentwicklung bedeutet, dass es sich um kleinere, dunklere Sterne handelt.
Warum keine neuen Sterne? Das ist eine gute Frage. Es fallen mir mehrere Antworten ein. Wenn sich viele große Sterne bilden, sterben sie schnell ab und verteilen einen Großteil ihrer Masse während eines Supernova-Ereignisses neu, so dass die Keime für die Bildung neuer Sterne verbleiben. Aber da kleinere Massensterne zig Milliarden Jahre brauchen, um sich zu entwickeln planetarische Nebelist die Geschwindigkeit, mit der Gas und Staub in der Galaxie umverteilt werden, sehr gering.
Wenn die Gas aus einem planetarischen Nebel oder einer Supernova-Explosion driftet schließlich in das intergalaktische Medium, gibt es normalerweise nicht annähernd genug, um einen neuen Stern zu bilden. Es wird mehr Material benötigt.
Bildung elliptischer Galaxien
Da die Sternentstehung in vielen Ellipsentrainer aufgehört zu haben scheint, vermuten Astronomen, dass eine Periode schneller Bildung früh in der Geschichte der Galaxie stattgefunden haben muss. Eine Theorie besagt, dass sich elliptische Galaxien hauptsächlich durch Kollision und Verschmelzung zweier Spiralgalaxien bilden können. Die gegenwärtigen Sterne dieser Galaxien würden sich vermischen, während Gas und Staub kollidieren würden. Das Ergebnis wäre ein plötzlicher Ausbruch von Sternentstehungunter Verwendung eines Großteils des verfügbaren Gases und Staubes.
Simulationen dieser Fusionen zeigen auch, dass die resultierende Galaxie eine Formation ähnlich der von elliptischen Galaxien haben würde. Dies erklärt auch, warum Spiralgalaxien zu dominieren scheinen, während Ellipsentrainer seltener sind.
Dies würde auch erklären, warum wir nicht sehr viele Ellipsentrainer sehen, wenn wir die ältesten Galaxien untersuchen, die wir entdecken können. Die meisten dieser Galaxien sind stattdessen Quasare - eine Art von aktive Galaxie.
Elliptische Galaxien und supermassive schwarze Löcher
Einige Physiker haben angenommen, dass im Zentrum jeder Galaxie, fast unabhängig vom Typ, a liegt supermassives Schwarzes Loch. Unsere Milchstraße hat sicherlich eine, und wir haben sie in vielen anderen beobachtet. Obwohl dies selbst in Galaxien, in denen wir ein Schwarzes Loch nicht direkt "sehen", etwas schwierig zu beweisen ist, bedeutet dies nicht unbedingt, dass man nicht da ist. Es ist wahrscheinlich, dass mindestens alle (nicht zwergartigen) elliptischen (und spiralförmigen) Galaxien, die wir beobachtet haben, diese Gravitationsmonster enthalten.
Astronomen untersuchen derzeit auch diese Galaxien, um festzustellen, welchen Einfluss die Existenz des Schwarzen Lochs auf ihre früheren Sternentstehungsraten hat.
Bearbeitet von Carolyn Collins Petersen