elliptiset galaksit ovat maailmankaikkeuden runsain galaksityyppi, mutta ikänsä ja himmeiden ominaisuuksiensa vuoksi ne ovat usein nuorempien, kirkkaampien tähtikokoelmien varjoon jääneitä.

elliptisistä galakseista puuttuvat niiden tunnetumpien sisarusten, spiraaligalaksien, pyörrehaarat. Sen sijaan niissä on ellipsin pyöreä muoto, venytetty ympyrä.

yksi tunnetuimmista elliptisistä galakseista on Cygnus A, joka sijaitsee noin 600 miljoonan valovuoden päässä Maasta ja on äärimmäisen kirkas radiolähde. Cygnus A ei ole vain tähtitieteilijöiden hyvin tuntema, vaan sillä on paikkansa tieteiskirjallisuudessa; se esiintyi vuonna 1985 ilmestyneessä Carl Saganin romaanissa ”kontakti”, joka myöhemmin innoitti samannimiseen Hollywood-elokuvaan.

luokittelu ja ominaisuudet

vuonna 1926 Edwin Hubble kehitti järjestelmän galaksien luokittelemiseksi. Se tunnetaan nimellä Hubblen sekvenssi eli ”Hubblen virityshaarukka”, ja se järjestää galakseja niiden muodon perusteella. Tässä organisaatiossa elliptiset galaksit luokitellaan sen mukaan, kuinka venyneitä ne ovat. E0: ksi luokitellut galaksit näyttävät olevan lähes täydellisiä ympyröitä (muista, että ympyrä on ellipsi), kun taas E7: ksi luokitellut galaksit näyttävät paljon pidemmiltä kuin ovat leveitä. Galaksin ulkonäkö liittyy siihen, miten se sijaitsee taivaalla Maasta katsottuna. Galaksi, jonka muoto on E7 mutta joka nähdään pää pystyssä, näyttäisi esimerkiksi E0: ltä, koska havainnoitsijat eivät näkisi sen venynyttä muotoa, joka on sen ”takana”.

elliptisten galaksien koko vaihtelee laajemmin kuin muiden galaksityyppien. Pienimmät ovat kääpiögalakseja, jotka voivat olla alle 10 prosenttia Linnunradan koosta. Mutta elliptiset kohteet voivat myös ulottua yli miljoonan valovuoden läpimittaan, ja niissä voi olla yli kymmenen biljoonaa tähteä. M87, joka on tunnistettu yhdeksi maailmankaikkeuden suurimmista galakseista, luokitellaan E0-elliptiseksi galaksiksi.

tähtitieteilijät ovat tunnistaneet enemmän spiraaligalakseja kuin elliptisiä, mutta se johtuu yksinkertaisesti siitä, että spiraalit on helpompi havaita. Spiraaligalaksit ovat kirkkaita, elliptiset galaksit himmeitä. Spiraaligalaksit ovat tähtien muodostuksen pesäkkeitä, mutta elliptiset galaksit eivät ole läheskään yhtä tuotteliaita, koska ne sisältävät vähemmän kaasua ja pölyä, mikä tarkoittaa, että uusia (ja kirkkaampia) tähtiä syntyy vähemmän. Elliptisen galaksin sisällä olevat tähdet ovat yleensä vanhempia ja tuottavat enemmän punaista valoa kuin nuoremmat tähdet.

miksi tähtitieteilijät ajattelevat elliptisten galaksien hallitsevan taivasta? Koska kun taivaan tiettyjä alueita tutkitaan perusteellisesti, ilmaantuu lisää elliptisiä galakseja. Tähtitieteilijät ajattelevat, että tällaiset luvut ovat yhdenmukaisia kaikkialla maailmankaikkeudessa.

historia ja muodostuminen

koska elliptisissä galakseissa on vanhempia tähtiä ja vähemmän kaasua, tutkijat arvelevat niiden lähestyvän galaksien evoluutioviivan loppua. Maailmankaikkeus on väkivaltainen paikka, ja galaksien väliset törmäykset ovat yleisiä — Linnunrata nimittäin törmää Andromedan galaksiin muutamassa miljardissa vuodessa. Kun kaksi spiraalia törmäävät, ne menettävät tutun muotonsa ja muuttuvat vähemmän rakenteisiksi elliptisiksi galakseiksi.

supermassiivisen mustan aukon arvellaan sijaitsevan näiden muinaisten galaksien keskellä. Nämä ahmattimaiset jättiläiset kuluttavat kaasua ja pölyä, ja niillä saattaa olla osansa elliptisten galaksien hitaammassa kasvussa.

törmäyksestä syntyneet elliptiset galaksit ovat yleisemmin galaksijoukkojen ja galaksiryhmien ympärillä. Niitä havaitaan harvemmin varhaisessa maailmankaikkeudessa, mikä tukee ajatusta, että ne kehittyivät galaksin myöhemmässä elämässä tulleista törmäyksistä.

viime vuosien tutkimukset ovat paljastaneet melkoisesti elliptisten galaksien evoluutiosta.

vuonna 2014 julkaistu tutkimus osoitti, että supermassiiviset mustat aukot saattavat pysäyttää tähtien muodostumisen elliptisissä galakseissa, mikä osaltaan selittäisi, miksi uusia tähtiä on niin vähän elliptisissä galakseissa. Aiemmin tähtitieteilijät ajattelivat, että elliptisillä radoilla ei ole tähtien muodostumiseen tarvittavaa kylmää kaasua, mutta uusi tutkimus osoitti, että elliptisillä radoilla on todella paljon kylmää kaasua, sitä vain räjäyttävät pois supermassiiviset mustat aukot alueella.

vuonna 2015 tutkijat havaitsivat, että jotkin pienikokoiset elliptiset kohteet saattavat menettää suurimman osan massastaan galaksien vuorovaikutusten kautta, millä on suuria vaikutuksia siihen, mitä tapahtuu, kun galaksit sulautuvat ja törmäävät toisiinsa.

galaksien sulautumat elliptisillä galakseilla saattoivat tuottaa jopa outoja hybridejä, kuten sombreron galaksin. Nasan Spitzer-avaruusteleskoopin vuonna 2012 tekemässä tutkimuksessa havaittiin, että Sombrero koostuu yhdestä galaksista toisen sisällä; tutkimuksessa Sombrero luokiteltiin elliptiseksi galaksiksi, jonka sisällä on litteä Kiekko.

tällaiset tutkimukset luokittelevat joskus myös elliptisiä galakseja toisiin tyyppeihin, kuten UGC 1382: lla vuonna 2016. Tutkijat päättelivät, että galaksi ei ollut elliptinen, vaan eräänlainen outo kosmisten kappaleiden yhdistelmä, joka syntyi erilaisten fuusioiden kautta. Tiedemiehet ovat nyt kiinnostuneita siitä, kuinka monta muuta samanlaista galaksia on maailmankaikkeudessamme.

lisätietoja:

• Lue lisää galakseista Nasan Imagine the Universe-julkaisusta.
• Lue Swinburnen teknillisen yliopiston elliptisten galaksien määritelmä.
• esimerkkejä elliptisistä galakseista Sloan Digital Sky Surveystä.