Galaktikad on suured tähtlinnad ja universumi vanimad struktuurid. Need sisaldavad tähti, gaasi- ja tolmupilvi, planeete ja muid esemeid, sealhulgas mustad augud. Enamik galaktikaid universumis on spiraalsed galaktikad, sarnaselt meie Linnuteega. Teisi, näiteks suuri ja väikeseid Magellaani pilvi, nimetatakse ebaregulaarseteks galaktikateks nende ebahariliku ja üsna amorfse kujuga kuju tõttu. Märkimisväärne protsent galaktikaid, võib-olla umbes 15%, on astronoomide mõiste "elliptilised".
Elliptiliste galaktikate üldised omadused
Nagu nimigi ütleb, ulatuvad elliptilised galaktikad sfääriliste tähekogudest kuni piklike kujudeni, mis sarnanevad USA jalgpalli kontuuriga. Mõni neist on vaid murdosa Linnutee suurusest, teised aga mitu korda suuremad ja vähemalt ühel elliptilisel nimega M87 on selle tuumast voolav nähtav materjalijoon. Tundub, et ka elliptilistes galaktikates on palju tume aine, mis eristab ka kõige väiksemaid kääbus elliptilisi lihtsatest täheparvedest. Näiteks gloobulised täheparved on gravitatsiooniliselt tihedamalt seotud kui galaktikad ja tavaliselt on neid vähem tähti. Paljud gloulaarid on aga sama vanad kui (või isegi vanemad) galaktikad, kus nad tiirlevad. Tõenäoliselt moodustusid nad umbes samal ajal kui nende galaktikad. Kuid see ei tähenda, et nad oleksid elliptilised galaktikad.
Tähetüübid ja tähtede kujunemine
Elliptilistes galaktikates puudub märgatavalt gaas, mis on tähte moodustavate piirkondade põhikomponent. Seetõttu tähed nendes galaktikates kipuvad olema väga vanad ja tähtede moodustumise piirkonnad on nendes objektides suhteliselt haruldased. Lisaks kipuvad elliptilistes tähtedes olevad vanad tähed olema kollased ja punakad; mis tähendab meie arusaama tähtede evolutsioonist, et nad on väiksemad, tuhmimad tähed.
Miks pole uusi tähti? See on hea küsimus. Mitu vastust tuleb meelde. Kui moodustub palju suuri tähti, surevad nad kiiresti ja jaotavad supernoova ajal suure osa massist ümber, jättes seemned uute tähtede moodustumiseks. Kuid kuna väiksemate massitähtede kujunemiseks kulub kümneid miljardeid aastaid planetaarsed udud, on gaasi ja tolmu ümberjaotamise kiirus galaktikas väga madal.
Kui gaas planetaalsest udust või supernoova plahvatus lõpuks triivib galaktikatevahelisse keskkonda, uue tähe moodustamiseks pole tavaliselt piisavalt palju. Vaja on rohkem materjali.
Elliptiliste galaktikate kujunemine
Kuna tähtede moodustumine näib paljudes elliptilistes vormides lakanud, kahtlustavad astronoomid, et kiire moodustumise periood pidi toimuma galaktika varakult. Üks teooria on see, et elliptilised galaktikad võivad moodustuda peamiselt kahe spiraalgalaktika kokkupõrkel ja ühinemisel. Nende galaktikate praegused tähed segunevad, gaas ja tolm põrkuvad. Tulemuseks oleks järsk purunemine tähtede moodustumine, kasutades ära suurel hulgal saadaolevat gaasi ja tolmu.
Nende ühinemiste simulatsioonid näitavad ka, et tekkinud galaktikal oleks sarnane kujundus elliptilistes galaktikates. See selgitab ka seda, miks näivad domineerivat spiraalsed galaktikad, samas kui elliptilised on haruldasemad.
See selgitaks ka seda, miks me ei näe vanimate galaktikate avastamisel väga palju elliptilisi elemente. Enamik neist galaktikatest on kvaasarid - teatud tüüpi galaktikad aktiivne galaktika.
Elliptilised galaktikad ja ülimassiivsed mustad augud
Mõned füüsikud on teoorias öelnud, et iga galaktika keskmes, peaaegu tüübist sõltumata, asub a ülimassiivne must auk. Meie Linnuteel on kindlasti üks ja me oleme neid täheldanud ka paljudes teistes. Kuigi seda on mõnevõrra keeruline tõestada, isegi galaktikates, kus me musta auku otseselt ei näe, ei tähenda see tingimata, et sellist pole. On tõenäoline, et vähemalt kõik (mitte kääbus) elliptilised (ja spiraalsed) galaktikad, mida me oleme täheldanud, sisaldavad neid gravitatsioonilisi koletisi.
Astronoomid uurivad praegu ka neid galaktikaid, et näha, kuidas mõjutab musta augu olemasolu nende varasemat tähtede moodustumise kiirust.
Toimetanud Carolyn Collins Petersen