Formation de galaxies elliptiques, caractéristiques, types, exemples

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Jonah Lester

le galaxies elliptiques ce sont des objets astronomiques de forme ellipsoïdale. À l'intérieur, ces galaxies abritent des millions d'étoiles, de planètes, du gaz, de la poussière et une matière noire abondante, tous liés grâce à la force de gravité..

Ils n'ont pas de structure évidente et leur luminosité est assez uniforme, car les étoiles sont régulièrement réparties vers les bords, où la lumière se diffuse en douceur sous la forme d'un halo très faible.. 

Figure 1. La brillante galaxie elliptique NGC 3610 dans la constellation Ursa Major, vue par le télescope Hubble. Source: Wikimedia Commons.

Index des articles

  • 1 Formation et évolution
  • 2 Caractéristiques générales
    • 2.1 Masse et dimensions
  • 3 types
    • 3.1 Galaxies elliptiques carrées (boxy) et discoïdales (disky)
    • 3.2 Galaxies elliptiques de type cD
  • 4 exemples
    • 4.1 Galaxy M87
    • 4.2 Galaxy M32
  • 5 Références

Formation et évolution

Les astrophysiciens ont d'abord pensé qu'un grand effondrement était ce qui a donné naissance à une galaxie elliptique, qui a donné lieu à une formation d'étoiles intense qui a finalement cessé. Cette hypothèse est étayée par le fait que la population stellaire de ces galaxies est plus ancienne que celle des autres types..

D'autre part, dans les galaxies elliptiques, il y a très peu de gaz et de poussière, ce que l'on appelle matière interstellaire, qui est précisément la matière première nécessaire à la formation de nouvelles étoiles. 

Mais les observations actuelles corroborent que malgré leur stabilité apparente, les galaxies ne sont pas statiques. La force de gravité les amène à interagir activement les uns avec les autres chaque fois qu'il y a une opportunité.

Pour cette raison, l'hypothèse prévaut actuellement que les galaxies elliptiques ont des origines diverses et que les galaxies d'autres formes sont susceptibles de devenir elliptiques avec le temps..

L'attraction gravitationnelle peut provoquer des collisions qui produisent une éventuelle fusion. Des événements d'une telle ampleur ne sont pas rares, car la gravité ouvre les portes à cette possibilité. De plus, les galaxies elliptiques se trouvent souvent au milieu d'amas galactiques, où il est possible de piéger du matériel et de fusionner avec d'autres galaxies..

Figure 2. Ces deux galaxies qui fusionnent sont connues sous le nom de «Les souris». Ils sont dans la constellation du Coma Bérénice. Source: Wikimedia Commons.NASA, H. Ford (JHU), G. Illingworth (UCSC / LO), M.Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), l'équipe scientifique de l'ACS et l'ESA [domaine public]

Ceci est confirmé par le fait que de jeunes étoiles bleues ont été détectées à l'intérieur de certaines galaxies elliptiques - galaxies naines bleues -, montrant qu'elles ne sont pas complètement dépourvues de matière interstellaire.. 

Il a également été suggéré que lorsque les galaxies spirales épuisent leur matière première, elles évoluent vers une forme lenticulaire, c'est-à-dire une forme de disque sans bras spiraux. Des collisions successives avec d'autres galaxies entraîneraient la perte du disque et la transformation en ellipsoïde..

Caractéristiques générales

Pour avoir une approche des dimensions de l'univers, les unités de distance couramment utilisées sur Terre ne sont pas appropriées. En astronomie, l'année-lumière, le parsec (pc) et le kiloparsec (kpc) sont d'usage courant:

1 kpc = 1000 pc = 3300 années-lumière

Dans la mesure de la masse d'objets aussi énormes que des galaxies, l'unité appelée masse solaire, qui est noté M☉ équivalent à 2 x 10 ^ 30 kg.

En ce qui concerne les caractéristiques générales des galaxies elliptiques, il est clair que le plus distinctif est leur forme, il existe des ellipsoïdes presque sphériques à très aplatis..

Comme expliqué au début, les galaxies elliptiques sont très peu structurées. Ils ont une distribution ellipsoïdale assez régulière et sont entourés d'un léger halo lumineux, de plus ou moins grande étendue. Ils manquent d'un disque ou d'une autre structure qui se distingue notamment.

Ils peuvent avoir des galaxies satellites, des galaxies beaucoup plus petites qui sont sous leur domaine gravitationnel, bien que cela ne soit pas exclusif aux galaxies elliptiques, car notre Voie lactée, une galaxie spirale barrée, a les nuages ​​de Magellan comme satellites..

Certains ont également des amas d'étoiles globulaires, qui peuvent être confondus avec des galaxies naines elliptiques. En termes de cinématique, les étoiles qui composent une galaxie elliptique ont tendance à suivre des trajectoires compliquées et le moment angulaire de la galaxie serait de faible magnitude.. 

Masse et dimensions

Il y a beaucoup de variabilité en termes de taille. Parce qu'ils ont peu de gaz interstellaire et de poussière, la masse d'une galaxie elliptique est une masse stellaire. Le nombre d'étoiles peut varier de quelques millions d'étoiles à un million de millions d'étoiles..

Les estimations à ce jour donnent des diamètres de 1 à 200 kpc et, dans des cas exceptionnels, de 1 mégaparsec - environ 3 millions d'années-lumière-. 

Normalement, la masse est de l'ordre de 10 ^ 6-10 ^ 13 M☉. Dans le voisinage de notre galaxie de la Voie lactée, il y a d'abondantes galaxies elliptiques de petite taille, également appelées galaxies naines

A l'autre extrême se trouvent les galaxies elliptiques géantes, d'une luminosité extraordinaire. En fait, cette classe possède les plus grandes galaxies connues, qui sont généralement au centre des amas de galaxies, donc elles doivent très probablement leur immense taille à la fusion avec les galaxies voisines..

Les types

L'astronome Edwin Hubble a classé les galaxies en fonction de leur forme et a établi cinq modèles de base. Sa classification comprend: spirales elliptiques, lenticulaires, spirales, barrées et irrégulières. La plupart des galaxies, environ 90% sont elliptiques ou spirales.

Hubble a placé les galaxies elliptiques au début de son schéma de classification, les qualifiant de "galaxies de type précoce" parce qu'il croyait que plus tard, elles ont évolué vers d'autres formes.. 

Si a est le demi-grand axe et b le demi-petit axe de l'ellipse, l'ellipticité e est donnée par:

E = 1 - b / a

E est une mesure indicative de l'aplatissement de l'ellipse, par exemple si a et b sont des valeurs très proches, le quotient b / a est d'environ 1 et l'ellipticité est nulle, ce qui donne une galaxie sphérique. 

La valeur la plus élevée acceptée pour E est 3 et dans la classification de Hubble, la première place à gauche est occupée par les galaxies sphériques, notées E0, suivies des types intermédiaires E1, E2, ... jusqu'à atteindre EN, où N = 10 (1- b / a).  

Les plus plats connus atteignent jusqu'à E7, car au-dessus de cette valeur la structure de la galaxie est perdue..

Hubble lui-même a modifié sa classification d'origine à mesure que de plus amples informations arrivaient. D'autres astrophysiciens ont fait de même pour inclure de nouvelles fonctionnalités en dehors de la simple forme ellipsoïdale. Pour cela, d'autres lettres ont été utilisées, ainsi que des lettres minuscules.

Galaxies elliptiques carrées (boxy) et discoïdales (disky)

En dehors de la séquence de Hubble, Ralf Bender et ses collaborateurs ont proposé en 1988 deux nouveaux termes pour classer les galaxies elliptiques, qui prennent non seulement en compte la forme, mais aussi d'autres caractéristiques très importantes..  

De cette manière, ils ont été regroupés en "boxy" et "disky", qui sont respectivement traduits en carré et discoïdal. Cette classification a été faite selon la lignes isophotiques, qui joignent des points de luminosité identique sur la surface galactique. 

Fait intéressant, ces lignes ne suivent pas une forme elliptique. Dans certaines galaxies, elles ont tendance à être plutôt rectangulaires et dans d'autres elles prennent la forme d'un disque, d'où le nom.

Les carrés ont une plus grande luminosité, ils sont plus grands et plus actifs, dans le sens où ils ont des sources radio, ainsi que des rayons X. Les discoïdes sont plus calmes sous cet aspect et leur luminosité est plus faible..

Ainsi, même ayant la même classification dans la séquence de Hubble, deux galaxies elliptiques peuvent avoir des caractéristiques différentes si l'une d'elles est carrée ou carrée et l'autre est disky ou discoïdale. Ceux-ci auraient tendance à avoir une rotation plus élevée, tandis que le boxy pourrait être le résultat de nombreuses fusions et interactions galactiques..

Galaxies elliptiques de type cD

Ce sont des galaxies elliptiques si colossales qu'il est impossible de les manquer quand il s'agit du sujet. Ils peuvent mesurer 1 méga-parsec de large et se trouvent au milieu d'amas galactiques.

Leur taille est probablement due au fait qu'elles sont le résultat de la fusion de plusieurs galaxies: entre 1013 et 10 14 M☉. Ils ont un noyau central très brillant et abritent des centaines de milliers d'amas globulaires. Ils sont également présumés contenir une grande quantité de matière noire, nécessaire pour expliquer qu'elle reste cohérente..

Figure 3. Comparaison des galaxies dans lesquelles se distingue la colossale galaxie elliptique IC 1101. Source: Wikimedia Commons.

Le plus grand de tous à ce jour est IC 1101 dans l'amas Abell 2029, dans la constellation de la Vierge. Il a été découvert par William Herschel en 1790 et a un diamètre maximum de 6 millions d'années-lumière..

Étant donné que son noyau est extrêmement actif, il ne semble pas probable qu'il héberge des formes de vie, ou du moins pas comme nous le connaissons sur Terre..

Exemples

Les galaxies elliptiques se trouvent généralement au milieu d'amas de galaxies, qui sont des associations de galaxies plus ou moins grandes. Dans la constellation de la Vierge et du Coma Bérénice, il y a des grappes notables. 

Comme la plupart des galaxies sont si loin, il est assez difficile pour l'œil de les identifier, mais à l'aide de télescopes ou même de jumelles de bonne qualité, il est possible de distinguer les galaxies de tous types..

Sur le net, il existe de nombreuses cartes, ainsi que des applications pour découvrir des objets astronomiques. Les galaxies n'ont généralement pas de noms propres, à quelques exceptions près comme la Voie lactée, Andromède, la galaxie Whirlpool ou Whirlpool et la galaxie Sombrero.. 

La plupart sont désignés par un code catalogue: le catalogue Messier (M), le catalogue NGC ou Nouveau catalogue général et le Index du catalogue IC.

Galaxy M87

L'objet stellaire connu sous le nom de M87 (ou NGC 4486) appartient à l'amas de galaxies de la constellation de la Vierge. C'est l'une des galaxies elliptiques les plus proches de la Terre, à environ 53 millions d'années-lumière et est du type boxy décrit dans la section précédente. Il a un noyau très actif en termes de radiofréquence et d'émission de plasma.

C'est environ deux fois la masse de notre Voie lactée, sans compter la matière noire. Si cela pouvait être détecté, le M87 se révélerait environ 200 fois plus massif que la Voie lactée. Quelque 12 000 amas globulaires ont été identifiés dans M87.

Figure 4. Galaxie elliptique M87 vue avec le télescope Hubble. Source: Wikimedia Commons.

M87 émet un jet de matière d'environ 5000 années-lumière, qui proviendrait d'un trou noir colossal entouré de matière chaude qui n'est pas exactement au centre.. 

Galaxy M32

Il s'agit d'une galaxie elliptique naine qui accompagne Andromède, dans la constellation du même nom. Parce qu'il est très compact et tourne autour d'un objet très massif, certains experts suggèrent qu'il s'agit du noyau d'une ancienne galaxie démembrée par un effondrement gravitationnel..

Figure 5. La figure montre la galaxie spirale Andromède et la petite galaxie elliptique M32 est le petit point à gauche du centre. Source: Wikimedia Commons. Torben Hansen [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]

Il est possible que dans l'Antiquité, il soit entré en collision avec Andromède lui-même et dans les images, vous pouvez voir comment les étoiles extérieures de M32 sont inexorablement attirées vers son plus grand voisin..

Les références

  1. Carroll, B. Une introduction à l'astrophysique moderne. 2ème. Édition. Pearson. 874-1037.
  2. Galaxie. Récupéré de: es.wikipedia.org
  3. Comment ça fonctionne. 2016. Livre de l'espace. 8ème. Ed. Imagine Publishing Ltd. 134-150.
  4. Les galaxies. Récupéré de: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
  5. Mutlaq, J. Galaxies elliptiques. Récupéré de: docs.kde.org.
  6. Oster, L. 1984. Astronomie moderne. Éditorial Reverté. 315-394.
  7. Pasachoff, J. 1992. Stars and Planets. Guides de terrain Peterson. 148-154.
  8. Wikipédia. Galaxie elliptique M87. Récupéré de: es.wikipedia.org.

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