Thiên hà elip khổng lồ ESO 325 – G004 .
Thiên hà elip là một kiểu thiên hà có hình dạng ellipsoid, với đặc điểm trơn và có độ trắng không nổi bật. Chúng có hình dạng từ gần giống với hình cầu đến đĩa rất dẹt và chứa từ vài trăm triệu đến một nghìn tỷ sao.
Các thiên hà elip là một trong ba loại thiên hà chính khởi đầu được miêu tả bởi Edwin Hubble trong cuốn sách ” Thế giới Tinh vân ” ( The Realm of the Nebulae ) năm 1936, [ 1 ] cùng với thiên hà xoắn ốc và thiên hà thấu kính .
Phần lớn các thiên hà elip là tổ hợp từ sao khối lượng thấp, già, với thưa thớt môi trường liên sao và có rất ít hoạt động hình thành sao. Chúng bị bao xung quanh bởi một số lớn các quần tinh cầu. Thiên hà elip được ước lượng chiếm khoảng 10–15% các thiên hà trong vũ trụ gần chúng ta[2] nhưng không phải là kiểu điển hình trong toàn bộ vũ trụ. Chúng hay được tìm thấy gần tại tâm của các quần tụ thiên hà[3] và ít gặp trong buổi đầu của Vũ trụ.
Đặc trưng tổng quát[sửa|sửa mã nguồn]
Các thiên hà elip được đặc trưng bởi một vài đặc thù phân biệt với những lớp thiên hà khác. Chuyển động của những ngôi sao 5 cánh trong những thiên hà elip đa phần là hoạt động xuyên tâm, không giống như trong đĩa của những thiên hà xoắn ốc những sao hoạt động đa phần là quanh xung quanh tâm thiên hà. Hơn thế nữa, có rất ít vật chất liên sao ( cả khí hoặc bụi ), khiến cho hoạt động giải trí hình thành sao xảy ra với vận tốc chậm, chúng có một vài quần tinh mở, một chút ít sao trẻ ; khá nhiều thiên hà elip chiếm rất nhiều những sao già loại II ( population II ), làm chúng có màu đỏ. Các thiên hà elip lớn nổi bật có một mạng lưới hệ thống lan rộng ra những quần tinh cầu trong chúng. [ 4 ]Tính chất động lực của những thiên hà elip và chỗ phình của đĩa thiên hà là giống nhau, [ 5 ] gợi ra một điều là chúng được hình thành từ cùng những quy trình vật lý giống nhau, mặc dầu điều này vẫn còn nhiều tranh cãi. Biên dạng độ sáng của cả thiên hà elip và chỗ phình đều tương thích với định luật Sersic. Các thiên hà elip cũng thường được tìm thấy trong những quần tụ thiên hà và những nhóm thiên hà rất gần nhau ( compact groups of galaxies ) .
Sự hình thành sao[sửa|sửa mã nguồn]
Bức chân dung truyền thống lịch sử của những thiên hà elip vẽ lên chúng như là những thiên hà mà sự hình thành sao đã kết thúc, còn lại những ngôi sao 5 cánh già và những sao còn đang hoạt động giải trí. Có thể có rất ít sự hình thành sao được diễn ra, chính bới thiếu đi những khí, bụi và tác nhân kích thích trong những thiên hà này. Nói chung, những thiên hà elip hiện lên với màu vàng-đỏ, tương phản với sự Open của những chấm xanh trong những thiên hà xoắn ốc nổi bật, mà sắc tố phát ra hầu hết từ những ngôi sao 5 cánh nóng, trẻ trong những nhánh xoắn ốc của chúng .
Hình dạng và kích cỡ[sửa|sửa mã nguồn]
Thiên hà elip có hình dạng và size phong phú : size nhỏ từ mười kilopasec đến trên 100 kilopasec, và khối lượng từ 107 đến gần 1013 khối lượng Mặt Trời. Phạm vi size và khối lượng của những thiên hà elip rộng hơn nhiều so với những kiểu thiên hà khác. Loại thiên hà elip nhỏ nhất, thiên hà elip lùn, hoàn toàn có thể không lớn hơn một quần tinh cầu nổi bật, nhưng chúng hoàn toàn có thể chứa một lượng đáng kể vật chất tối mà không xuất hiện trong những quần tinh cầu. Trong phân loại của Hubble về những thiên hà elip có chứa 1 số ít nguyên miêu tả độ giãn của hình ảnh những thiên hà elip .
Sự xác định dựa trên tỉ số trục lớn (a) trên trục nhỏ (b) của ảnh thiên hà:
-
10
×(
1
−b
a)
{displaystyle 10times left(1-{frac {b}{a}}right)}
Do vậy đối với thiên hà dạng khối cầu có a bằng b, tỉ số này bằng 0, và kiểu Hubble là E0. Tỉ số này giới hạn bởi E7, vì do sự bất ổn định uốn (bending instability) làm cho các thiên hà phẳng hơn bị vênh lên (hoặc oằn xuống) dọc theo trục dài của thiên hà. Hình dạng hay gặp nhất là gần với E3. Hubble nhận ra là sự phân loại hình dạng của ông phụ thuộc vào cả hình dạng nội tại của bản thân thiên hà cũng như vào góc nhìn từ Trái Đất. Do vậy, một số thiên hà có kiểu Hubble E0 thực tế chúng lại bị giãn dài.
Có hai kiểu vật lý của thiên hà elip ; gồm những thiên hà elip khổng lồ ” dạng hộp ” ( boxy ) mà hình dạng là hiệu quả của hoạt động ngẫu nhiên xảy ra chỉ theo một số ít hướng nhất định ( hoạt động ngẫu nhiên phi đẳng hướng – anisotropic random motion ), và thiên hà elip ” dạng đĩa ” ( disky ) thường thì với độ sáng thấp, mà tốc độ hoạt động ngẫu nhiên gần như đẳng hướng nhưng có dạng đĩa do sự tự quay của thiên hà .Các thiên hà elip lùn có những đặc thù trung gian giữa những thiên hà elip thường thì và những quần tinh cầu. Các thiên hà dạng cầu lùn dường như là một lớp riêng không liên quan gì đến nhau : đặc thù của chúng gần giống với thiên hà không đều và dạng cuối của thiên hà xoắn ốc .
Phía cuối của phổ phân loại thiên hà elip, có một cách phân chia nhỏ hơn, mở rộng cách phân loại của Hubble. Mở rộng thiên hà elip khổng lồ gE (giant ellipticals), là thiên hà loại D và thiên hà loại cD. Chúng tương tự với nhóm phân loại thiên hà anh em nhỏ hơn, nhưng có độ khuếch tán hơn (more diffuse), cùng với quầng lớn hơn (larger haloes). Một số thì xuất hiện giống với các thiên hà thấu kính[cần dẫn nguồn].
Quá trình tiến hóa[sửa|sửa mã nguồn]
Những suy luận hiện tại cho rằng các thiên hà elip có thể hình thành từ một quá trình dài bắt đầu từ hai thiên hà cùng khối lượng, với kiểu hình thái bất kỳ, chúng va chạm với nhau và cuối cùng hòa trộn lại thành thiên hà elip.[cần dẫn nguồn]
Những vụ sáp nhập các thiên hà lớn được cho là xảy ra thường xuyên ở buổi đầu của lịch sử vũ trụ, nhưng hiện nay đã thưa dần đi. Trong khi sự hòa trộn các thiên hà nhỏ trong đó hai thiên hà với khối lượng khác nhau, thì có thể cho kết quả không chỉ hình thành lên thiên hà elip khổng lồ, mà có thể là những hình thái thiên hà khác. Ví dụ, Ngân Hà của chúng ta được biết tới là đang “nuốt” những thiên hà nhỏ hơn.[cần dẫn nguồn] Cũng chính Ngân Hà, đang bị ảnh hưởng bởi một sức hút xuyên tâm chưa được biết tới, và trong khoảng 3-4 tỷ năm nữa, nó có thể va chạm với thiên hà Andromeda. Người ta cũng đưa ra lý thuyết rằng thiên hà elip là kết quả của sự va chạm và hòa trộn của hai thiên hà xoắn ốc.[cần dẫn nguồn]
Mỗi thiên hà elip được tin là chứa một lỗ đen siêu khối lượng tại tâm của nó. Khối lượng của lỗ đen có liên hệ tương quan chặt chẽ với khối lượng của thiên hà mẹ, thông qua tương quan M-sigma. Người ta cũng cho rằng lỗ đen có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giới hạn sự phát triển của các thiên hà elip trong buổi đầu của vũ trụ bằng việc kìm hãm sự hình thành các ngôi sao.[cần dẫn nguồn]
