Galaktyki soczewkowe są ciche, zakurzone miasta gwiezdne

Istnieje wiele rodzajów galaktyk we wszechświecie. Astronomowie zwykle klasyfikują je najpierw według ich kształtów: spiralny, eliptyczny, soczewkowy i nieregularny. Żyjemy w galaktyce spiralnej i widzimy innych z naszego punktu obserwacyjnego na Ziemi. Przegląd galaktyk w gromadach, takich jak gromada w Pannie, pokazuje niesamowity wachlarz różnych kształtów galaktyk. Wielkimi pytaniami, jakie stawiają astronomowie badający te obiekty, są: jak się formują i co w ich ewolucji wpływa na ich kształty?

Soczewkowy galaktyki są raczej słabo poznanymi członkami galaktycznego zoo. Są one pod pewnymi względami podobne do obu galaktyki spiralne i galaktyki eliptyczne ale naprawdę uważa się je za rodzaj przejściowej formy galaktycznej.

Na przykład galaktyki soczewkowe wyglądają jak zanikająca galaktyka spiralna. Jednak niektóre z ich innych cech, takich jak ich skład, są bardziej zgodne z galaktykami eliptycznymi. Jest więc bardzo możliwe, że są one własnym, unikalnym typem galaktyki.

Galaktyki soczewkowe mają zazwyczaj płaskie kształty przypominające dyski. Jednak w przeciwieństwie do galaktyk spiralnych, brakuje im charakterystycznych ramion, które zwykle owijają się wokół centralnego wybrzuszenia. (Chociaż, podobnie jak galaktyki spiralne i eliptyczne, mogą mieć strukturę prętową przechodzącą przez ich rdzenie.)

Z tego powodu galaktyki soczewkowe mogą być trudne do odróżnienia od galaktyk eliptycznych, jeśli są oglądane twarzą w twarz. Dopiero gdy przynajmniej niewielka część krawędzi jest widoczna, astronomowie mogą powiedzieć, że soczewkowata jest odróżnialna od innych spiral. Chociaż soczewkowa soczewka ma centralne wybrzuszenie podobne do galaktyk spiralnych, może być znacznie większe.

Sądząc po gwiazdy i zawartość gazu w soczewkowej galaktyce, jest ona znacznie bardziej podobna do galaktyki eliptycznej. Jest tak, ponieważ oba typy mają głównie stare, czerwone gwiazdy z bardzo małą liczbą gorących niebieskich gwiazd. Wskazuje to, że tworzenie gwiazd znacznie się spowolniło lub nie występuje ani w soczewkach, ani w soczewkach eliptycznych. Jednak soczewkowate zwykle mają więcej pyłu niż eliptyczne.

W XX wieku astronom Edwin Hubble próbowałem zrozumieć, w jaki sposób galaktyki tworzą się i ewoluują. Stworzył tak zwaną „sekwencję Hubble'a” - lub graficznie Schemat kamertonu Hubble'a, które umieściły galaktyki na swego rodzaju kamertonie opartym na ich kształtach. Wyobraził sobie, że galaktyki zaczynają się jako eliptyczne, prawie okrągłe.

Z czasem pomyślał, że ich rotacja spowoduje ich spłaszczenie. Ostatecznie doprowadziłoby to do powstania galaktyk spiralnych (jedno ramię kamertonu) lub prętowych galaktyk spiralnych (drugie ramię kamertonu).

Na przejściu, gdzie spotykają się trzy ramiona kamertonu, znajdowały się galaktyki soczewkowe; niezupełnie eliptyczne niezupełnie spirale lub zakrzywione spirale. Oficjalnie są one klasyfikowane jako galaktyki S0 w sekwencji Hubble'a. Okazało się, że pierwotna sekwencja Hubble'a nie do końca pasowała do danych, które mamy dzisiaj o galaktykach, ale diagram jest nadal bardzo przydatny w klasyfikacji galaktyk według ich kształtów.

Przełomowe prace Hubble'a nad galaktykami mogły mieć wpływ na przynajmniej jedną z teorii formacji soczewek. Zasadniczo zaproponował, aby galaktyki soczewkowe ewoluowały z galaktyk eliptycznych jako przejście do galaktyka spiralna (lub spiralna z poprzeczką), ale jedna z obecnych teorii sugeruje, że może być na odwrót na około.

Ponieważ galaktyki soczewkowe mają kształty przypominające tarczę z centralnymi wybrzuszeniami, ale nie mają charakterystycznych ramion, możliwe, że są to po prostu stare, wyblakłe galaktyki spiralne. Obecność dużej ilości pyłu, ale niewiele gazu sugeruje, że tak są stare, co wydaje się potwierdzać to podejrzenie.

Istnieje jednak jeden istotny problem: galaktyki soczewkowe są średnio znacznie jaśniejsze niż galaktyki spiralne. Gdyby były naprawdę wyblakłymi galaktykami spiralnymi, można by się spodziewać, że będą ciemniejsze, a nie jaśniejsze.

Tak więc, alternatywnie, niektórzy astronomowie sugerują teraz, że galaktyki soczewkowe są wynikiem połączenia dwóch starych galaktyk spiralnych. To by tłumaczyło strukturę dysku i brak wolnego gazu. Ponadto, przy połączonej masie dwóch galaktyk, wyjaśniono by wyższą jasność powierzchni.

Teoria ta wciąż wymaga trochę pracy, aby rozwiązać niektóre problemy. Na przykład symulacje komputerowe oparte na obserwacjach galaktyk przez całe życie sugerują, że ruchy obrotowe galaktyk byłyby podobne do ruchów normalnych galaktyk spiralnych. Jednak generalnie nie jest to obserwowane w galaktykach soczewkowych. Astronomowie pracują, aby zrozumieć, dlaczego istnieją różnice w ruchach obrotowych między rodzajami galaktyk. To odkrycie faktycznie wspiera zanikająca spirala teoria. Tak więc obecne rozumienie soczewek jest wciąż w toku. Gdy astronomowie obserwują więcej tych galaktyk, dodatkowe dane pomogą rozwiązać pytania dotyczące ich położenia w hierarchii form galaktyk.

• Galaktyki soczewkowe mają wyraźny kształt, który wydaje się być gdzieś pomiędzy spiralą a eliptyczną.
• Większość soczewek ma wybrzuszenia centralne i wydają się mieć różnice w działaniu rotacyjnym od innych galaktyk.
• Soczewki mogą tworzyć się, gdy galaktyki spiralne łączą się. Takie działanie utworzy dyski widoczne w soczewkach, a także wybrzuszenia środkowe.

• „Jak zrobić galaktyki soczewkowe”. Wiadomości natury, Nature Publishing Group, 27 sierpnia. 2017, www.nature.com/articles/d41586-017-02855-1.
• [email protected]. „Kamerton Hubble'a - klasyfikacja galaktyk”. Www.spacetelescope.org, www.spacetelescope.org/images/heic9902o/.
• „Galaktyki soczewkowe i ich środowiska”. The Astrophysical Journal, 2009, tom 702, nr 2, http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/702/2/1502/meta

Edytowany przez Carolyn Collins Petersen.