מהן גלקסיות אליפטיות?

הגלקסיות הן ערי כוכבי ענק והמבנים העתיקים ביותר ביקום. הם מכילים כוכבים, ענני גז ואבק, כוכבי לכת וחפצים אחרים, כולל חורים שחורים. מרבית הגלקסיות ביקום הן גלקסיות ספיראליות, ממש כמו שביל החלב שלנו. אחרים, כמו ענני מגלן גדולים וקטנים, ידועים כגלקסיות "לא סדירות", בזכות צורותיהם הלא שגרתיות והאמורפיות למדי. עם זאת, אחוז משמעותי, אולי 15% לערך, מהגלקסיות הם מה שהאסטרונומים מכנים "אליפטיות".

כפי שהשם מרמז, גלקסיות אליפטיות נעות בין אוספי כוכבים בצורת כדורית לצורות מוארכות יותר הדומות למתאר של כדורגל אמריקאי. חלקם הם רק חלק קטן מגודלו של שביל החלב בעוד שאחרים גדולים פי כמה, ולפחות אליפטית אחת בשם M87 יש סילון גלוי לעין של חומר הזורם מהליבה. נראה כי לגלקסיות אליפטיות יש כמות גדולה של חומר אפל, משהו שמבדיל אפילו את אליפטי הננס הקטן ביותר מאשכולות כוכבים פשוטים. אשכולות כוכבים גלובליות, למשל, קשורות יותר לכבידה מהגלקסיות, ובאופן כללי יש פחות כוכבים. עם זאת, גלובולים רבים ישנים כמו (או אפילו מבוגרים יותר) מהגלקסיות בהן הם מקיפים. סביר להניח שהם נוצרו בערך באותו זמן כמו הגלקסיות שלהם. אבל זה לא אומר שהם גלקסיות אליפטיות.

גלקסיות אליפטיות נעדרות באופן ניכר מגז, המהווה את המרכיב העיקרי באזורים היוצרים כוכבים. לכן כוכבים בגלקסיות אלה נוטים להיות ישנים מאוד, ואזורים היווצרות כוכבים הם נדירים יחסית באובייקטים אלה. יתר על כן, הכוכבים הישנים באליפטיות נוטים להיות צהובים ואדמדמים; שלפי הבנתנו את ההתפתחות הכוכבית, פירושם שהם כוכבים קטנים יותר ועמומים יותר.

מדוע אין כוכבים חדשים? זו שאלה טובה. עולות כמה תשובות. כאשר נוצרים כוכבים גדולים רבים הם מתים במהירות ומחלקים מחדש חלק גדול מהמסה שלהם במהלך אירוע סופרנובה ומשאירים את הזרעים לכוכבים חדשים להיווצר. אך מכיוון שלוקח לכוכבים המוניים קטנים יותר עשרות מיליארדי שנים להתפתח ערפיליות פלנטריות, הקצב בו חלוקת הגז והאבק בגלקסיה הוא נמוך מאוד.

כאשר גז מערפילית או מפיצוץ סופרנובה לבסוף נסחף לתווך הבין-גלקטי, בדרך כלל אין מספיק מספיק כדי להתחיל ליצור כוכב חדש. יש צורך בחומר נוסף.

מכיוון שנראה כי היווצרות הכוכבים הופסקה באליפטיות רבות, האסטרונומים חושדים שתקופה של היווצרות מהירה בוודאי קרתה מוקדם בתולדות הגלקסיה. תיאוריה אחת היא שגלקסיות אליפטיות עשויות להיווצר בעיקר באמצעות התנגשות ומיזוג של שתי גלקסיות ספירליות. הכוכבים הנוכחיים של הגלקסיות הללו היו מתערבבים, בעוד הגז והאבק יתנגשו. התוצאה תהיה פרץ פתאומי היווצרות כוכביםתוך שימוש בחלק גדול מהגז והאבק הזמין.

הדמיות של מיזוגים אלה מראות גם כי לגלקסיה המתקבלת תהיה תצורה הדומה לזו של גלקסיות אליפטיות. זה גם מסביר מדוע נראה שגלקסיות הספירלה שולטות, ואילו סגלגלים נדירים יותר.

זה גם יכול להסביר מדוע אנחנו לא רואים הרבה אליפטיות כשאנחנו סוקרים את הגלקסיות העתיקות ביותר שאנחנו יכולים לאתר. רוב הגלקסיות הללו הן, במקום זאת, קוואזרים - סוג של גלקסיה פעילה.

חלק מהפיזיקאים תיאורו כי במרכז כל גלקסיה, כמעט ללא קשר לסוג, נמצא א חור שחור סופר מאסיבי. בנתיב החלב שלנו בהחלט יש דרך ואנחנו התבוננו בהם ברבים אחרים. אמנם קשה להוכיח זאת במקצת, אפילו בגלקסיות בהן איננו "רואים" חור שחור ישירות, אין פירוש הדבר בהכרח כי אין הוא שם. סביר להניח שלפחות כל הגלקסיות הסגלגליות (והלא ספירליות) שאנו צופים בהן מכילות מפלצות כבידה אלה.

אסטרונומים בוחנים כעת את הגלקסיות הללו בכדי לראות איזו השפעה יש לקיום החור השחור על שיעורי היווצרות הכוכבים שלהם בעבר.

נערך על ידי קרולין קולינס פיטרסן