Galaktyki eliptyczne: czym są i jaka jest ich charakterystyka?

W tym artykule:

1. Galaktyka eliptyczna – co to takiego?
2. Czym charakteryzuje się galaktyka eliptyczna?
3. Galaktyki eliptyczne nie są umierającymi tworami
4. Galaktyka eliptyczna z dyskiem?
5. Czy w galaktykach eliptycznych może istnieć życie?

Mówiąc o galaktykach, na myśli trzeba mieć skupiska mgławic, gwiazd i ich układów planetarnych. Proces grupowania się gwiazd w galaktyki jest możliwy dzięki oddziaływaniu przyciągania grawitacyjnego. Siła grawitacji determinuje ich formę i pozwala utrzymać charakterystyczny kształt. Astronomia rozróżnia cztery podstawowe typy galaktyk: spiralne (typ S), soczewkowe (typ S0), nieregularne (typ Irr) i eliptyczne (typ E). Przyjrzyjmy się nieco bliżej ostatnim z wymienionych.

Galaktyka eliptyczna – co to takiego?

Galaktyki są podstawową jednostką organizacji materii we Wszechświecie. Droga Mleczna, czyli galaktyka, w której powstała Ziemia, jest zaliczana do typu spiralnego. Należy jednak zdać sobie sprawę z faktu, że w czasoprzestrzeni istnieją też miliardy innych skupisk gwiazd. Ile? Nie sposób odpowiedzieć na to pytanie, zwłaszcza w kontekście problemu skończoności czasoprzestrzeni. Wiadomo natomiast, że galaktyki mogą przybierać inne formy niż spirala. Jedną z nich jest elipsa.

Nasza galaktyka jest prawdopodobnie pełna martwych cywilizacji

Według naukowców, większość  pozaziemskich cywilizacji, które mogły powstać w naszej galaktyce, zdążyła się do tej pory prawdopodobnie unicestwić.

Jak wskazuje na to sama nazwa tych tworów, galaktyki eliptyczne charakteryzują się symetrią elipsoidalną lub kulistą. Ich jasność jest największa w środku i dość gwałtownie zmniejsza się na zewnątrz, w kierunku brzegów. Typowa dla takich tworów jest gładka struktura (na zdjęciach trudno jest dostrzec wyraźne granice galaktyk typu E) i płaska forma (stopień spłaszczenia galaktyki eliptycznej jest oznaczany w skali od 0 do 7).

Czym charakteryzuje się galaktyka eliptyczna?

Na pierwszy rzut oka, galaktykę eliptyczną łatwo pomylić ze spiralną. Wszelkie podobieństwa są jednak tylko pozorne. W porównaniu do symetrii tworów spiralnych, gwiazdy w galaktykach eliptycznych są rozmieszczone bardziej równomiernie. W galaktykach typu E obserwuje się też znacznie mniejszą obecność międzygwiezdnego pyłu i gazu (co sprawia, że ich obserwacja jest znacznie trudniejsza). Wynika to z faktu, że większość materii w takich tworach została już przekształcona w gwiazdy.

Ta teoria znajduje potwierdzenie w analizie wieku gwiazd w galaktykach typu E. Tworzą je przede wszystkim starożytne obiekty, najprawdopodobniej powstałe w początkowym etapie formowania się galaktyki, w których skupia się większość materii. Warto też podkreślić, że galaktyki eliptyczne zawierają niewiele pierwiastków cięższych od helu.

Galaktyki eliptyczne nie są umierającymi tworami

Charakterystyka galaktyk typu E przyczyniła się do powstania teorii, według której mają to być umierające obiekty. Dziś wiemy, że nie jest to prawdą. Mało tego, naukowcy są zdania, że niektóre galaktyki eliptyczne są dość młodymi tworami.

To prawda, wiele galaktyk eliptycznych składa się ze starych gwiazd, których masa jest mniejsza nawet od masy Słońca, a zawartość międzygwiezdnej materii jest w nich znikoma. Obserwacje prowadzone w ramach projektu Atlas3D udowodniły jednak, że istnieją twory o elipsoidalnym kształcie, w których wciąż formują się nowe gwiazdy.

Astronomowie odkryli pierwszą planetę poza Drogą Mleczną

Astronomowie i badacze planet odkryli do tej pory już niemal 5000 egzoplanet, ale wszystkie z nich zostały znalezione w granicach naszej własnej galaktyki. Nowe odkrycie jest przełomowe, poniew...

Zdjęcia pary galaktyk eliptycznych (NGC 680 i NGC 5557), które każą jeszcze raz zastanowić się nad ewolucją tych obiektów, wykonano przy pomocy aparatu MegaCam Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego Teleskopu (CFHT – Canada-France-Hawaii Telescope). Odkryte galaktyki powstały w wyniku połączenia się dwóch ogromnych galaktyk typu S. Wydarzenie to mogło mieć miejsce 1–3 mld. lat temu. Kolizja obiektów doprowadziła do wyrzutu części materii, która została rozniesiona w postaci włókien. Te stworzyły dwa długie ogony, które rozciągają się na przestrzeni miliona lat świetlnych. Nigdy wcześniej nie zaobserwowano większej struktury gwiazdowej. Ogony, o których mowa, są rozmieszczone po obu stronach galaktyki i powstały na skutek wzajemnego oddziaływania obu tworów. Nazwano je ogonami pływowymi.

Co istotne, zdjęcia ujawniły także miejsca narodzin nowych gwiazd. To pierwszy przypadek w historii obserwacji astronomicznych, w którym w galaktykach eliptycznych udało się dostrzec takie struktury z tak dużą wyrazistością. Odkrycie dokonane przez grupę badawczą Atlas3D wywróciło do góry nogami dotychczasowy pogląd na temat modelu formowania się galaktyk eliptycznych. Wcześniej wiek tego typu obiektów szacowano na 7 do 10 miliardów lat.

Galaktyka eliptyczna z dyskiem?

NGC 680 i NGC 5557 nie są jedynymi obiektami, które udowadniają, że nawet dość dobrze poznany typ galaktyk może skrywać wiele niespodzianek. Kolejnym jest NGC 3610 – jedna z najbardziej nietypowych galaktyk typu E.

Wiadomo, że dyski (poprzeczki) są elementami typowymi dla niektórych galaktyk typu spiralnego, ale nie dla eliptycznych, które są wyraźnie bardziej rozmyte. Tymczasem zdjęcie wykonane przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble'a udowodniło, że NGC 3610 ma dysk, w dodatku bardzo jasny. Jak to możliwe?

Dość osobliwy kształt tej galaktyki jest rezultatem nietypowej historii jej powstania. W początkowej fazie formowania, każda galaktyka przypomina Drogę Mleczną – ma wyraźnie zaznaczony płaski dysk i jasne, spiralne ramiona, w których powstają protogwiazdy przekształcające się w gwiazdy ciągu głównego. Galaktyki eliptyczne powstają w następstwie zderzenia dwóch lub kilku galaktyk dyskowych. Gwałtowny charakter tego procesu doprowadza do zniszczenia wewnętrznej struktury pierwotnych obiektów.

Dlaczego więc NGC 3610 nadal wykazuje pewne cechy uporządkowanej struktury? Wynika to z jej młodego wieku. Astronomowie są zdania, że ta galaktyka powstała ok. 4 mld lat temu. Mamy tu zatem do czynienia z kolejną młodą galaktyką spiralną.

Czy w galaktykach eliptycznych może istnieć życie?

Nauka wciąż stara się trafić na ślady życia we Wszechświecie. Do niedawna uważano, że galaktyki eliptyczne są najlepszym miejscem do poszukiwań obcych cywilizacji. Taki wniosek wysunięto w 2015 roku. Teoria, według której to nie galaktyki spiralne, takie jak Droga Mleczna, a eliptyczne mają sprzyjać rozwojowi inteligentnego życia, był argumentowany kilkoma czynnikami:

• w galaktykach eliptycznych znajduje się więcej gwiazd niż w spiralnych, a więcej gwiazd to więcej układów planetarnych,
• w galaktykach eliptycznych rzadko zdarzają się wybuchy supernowych, które mają negatywny wpływ na formowanie się i ewolucję życia,
• w największych galaktykach eliptycznych znajduje się najwięcej metali astrofizycznych.

Galaktyka Andromedy. Jak zobaczyć ją na niebie? Kiedy zderzy się z Drogą Mleczną?

Galaktyka Andromedy to jeden z najpopularniejszych obiektów głębokiego nieba, który znajduje się w odległości ok. 2,5 mln lat świetlnych od Ziemi. Warto więc poświęcić mu nieco naszej u...

Sugerując się tą teorią, należałoby uznać, że rozwój życia na Ziemi jest anomalią. Gigantyczne rozmiary galaktyk eliptycznych rzeczywiście każą przypuszczać, że w ich obszarze mogą istnieć inteligentne formy życia. Jednak, zdaniem profesora Daniela Whitmire'a, to twierdzenie jest błędne. Amerykański naukowiec powołuje się na zasadę przeciętności, nazywaną też teorią kopernikańską. Zakłada ona, że jeżeli nie istnieją dowody przeczące danej zależności, to to, co zostało zaobserwowane do tej pory, powinno być uznane za normę.

Upraszczając, jeżeli zdołaliśmy poznać właściwości danego obiektu, powinniśmy uznać, że są one typowe dla innych podobnych obiektów. Ludzkość jest dowodem na to, że w galaktykach spiralnych może istnieć inteligentne życie, więc zgodnie z teorią kopernikańską powinniśmy przyjąć, że to właśnie galaktyki typu S stanowią najbardziej dogodne miejsce do poszukiwań.

Nasz ekspert

Artur Białek

Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.