مجرة إهليلجية

المجرة الإهليلجية نوع من المجرات ذات شكل إهليلجي تقريبًا وصورة ناعمة تكاد تخلو من الملامح. وهي إحدى الفئات الرئيسية الثلاث للمجرات التي وصفها إدوين هابل في سلسلة صوره "هابل" وكتابه "عالم السدم" الصادر عام 1936 ، ^{[ 1 ]} إلى جانب المجرات الحلزونية والعدسية . تُشكل المجرات الإهليلجية (E)، إلى جانب المجرات العدسية (S0) ذات الأقراص واسعة النطاق، ومجرات ES ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} ذات الأقراص متوسطة الحجم، مجموعة فرعية من مجرات "النمط المبكر".

تتكون معظم المجرات الإهليلجية من نجوم قديمة ذات كتلة منخفضة ، مع وسط بين نجمي قليل الكثافة ، وعادةً ما تكون محاطة بأعداد كبيرة من العناقيد الكروية . يكون نشاط تكوين النجوم في المجرات الإهليلجية ضئيلاً في الغالب؛ إلا أنها قد تشهد فترات وجيزة من تكوين النجوم عند اندماجها مع مجرات أخرى. ^{[ 5 ]} يُعتقد أن المجرات الإهليلجية تُشكل ما يقارب 10-15% من المجرات في عنقود العذراء المجري العظيم ، وهي ليست النوع السائد من المجرات في الكون عمومًا. ^{[ 6 ]} وتوجد بكثرة بالقرب من مراكز عناقيد المجرات . ^{[ 7 ]}

تتفاوت المجرات الإهليلجية في الحجم، بدءًا من المجرات الإهليلجية القزمة التي تضم عشرات الملايين من النجوم، وصولًا إلى المجرات العملاقة التي يزيد عدد نجومها عن مئة تريليون نجم، والتي تهيمن على تجمعاتها المجرية. في البداية، افترض إدوين هابل أن المجرات الإهليلجية تطورت إلى مجرات حلزونية، وهو افتراض تبين لاحقًا أنه خاطئ، ^{[ 8 ]} على الرغم من أن تراكم الغاز والمجرات الأصغر قد يُشكل قرصًا حول بنية إهليلجية موجودة مسبقًا. ^{[ 9 ] [ 10 ]} وتكون النجوم الموجودة داخل المجرات الإهليلجية، في المتوسط، أقدم بكثير من النجوم الموجودة في المجرات الحلزونية. ^{[ 8 ]}

• 3C 244.1
• M49 (NGC 4472)
• M59 (NGC 4621)
• M60 (NGC 4649)
• M87 (NGC 4486) ، الذي كان ثقبه الأسود فائق الكتلة أول ثقب أسود يتم تصويره بواسطة تلسكوب أفق الحدث . ^{[ 11 ] [ 12 ]}
• M89 (NGC 4552)
• M105 (NGC 3379)
• NGC 4697 ، جزء من مجموعة NGC 4697
• ESO 383-76 ، واحدة من أكبر المجرات المعروفة .
• IC 1101 ، المجرة المركزية في Abell 2029
• هرقل أ ، مجرة ​​إهليلجية عملاقة
• مافي 1 ، أقرب مجرة ​​إهليلجية عملاقة
• CGCG 049-033 ، المعروف بامتلاكه أطول نفاثة مجرية تم اكتشافها
• سنتوروس أ (NGC 5128) ، مجرة ​​راديوية إهليلجية/عدسية الشكل ذات مورفولوجيا غريبة وممرات غبار غير عادية
• NeVe 1 ، مصدر ثوران عنقود الحواء العملاق ، وهو أقوى حدث فلكي معروف
• M86 ( 4406 ) مجرة ​​إهليلجية أو عدسية الشكل تقع في كوكبة العذراء

تتميز المجرات الإهليلجية بعدة خصائص تجعلها مختلفة عن أنواع المجرات الأخرى. فهي عبارة عن كتل كروية أو بيضاوية من النجوم، تفتقر إلى الغازات اللازمة لتكوين النجوم. علاوة على ذلك، يوجد بها القليل جدًا من المادة بين النجوم (لا غاز ولا غبار)، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات تكوين النجوم ، وقلة التجمعات النجمية المفتوحة ، وقلة النجوم الفتية؛ بل تهيمن عليها تجمعات نجمية قديمة ، مما يمنحها لونها الأحمر. عادةً ما تحتوي المجرات الإهليلجية الكبيرة على نظام واسع من التجمعات النجمية الكروية . وعادةً ما يكون لديها نوعان متميزان من هذه التجمعات: أحدهما أحمر اللون وغني بالمعادن، والآخر أزرق اللون وفقير بالمعادن. ^{[ 14 ]}

تتشابه الخصائص الديناميكية للمجرات الإهليلجية وانتفاخات المجرات القرصية ، مما يشير إلى احتمال تشكلها بفعل العمليات الفيزيائية نفسها، على الرغم من أن هذا الأمر لا يزال محل جدل. تتوافق منحنيات اللمعان لكل من المجرات الإهليلجية والانتفاخات بشكل جيد مع قانون سيرسيك ، كما أن هناك مجموعة من العلاقات القياسية بين المعايير الهيكلية للمجرات الإهليلجية توحد هذه المجموعة. ^{[ 16 ]}

تحتوي كل مجرة ​​إهليلجية ضخمة على ثقب أسود فائق الكتلة في مركزها. تُظهر رصدات 46 مجرة ​​إهليلجية، و20 انتفاخًا كلاسيكيًا، و22 انتفاخًا زائفًا، أن كلًا منها يحتوي على ثقب أسود في مركزه. ^{[ 17 ]} ترتبط كتلة الثقب الأسود ارتباطًا وثيقًا بكتلة المجرة، ^{[ 18 ]} ويتضح ذلك من خلال علاقات مثل علاقة M-sigma التي تربط تشتت سرعة النجوم المحيطة بكتلة الثقب الأسود في المركز.

توجد المجرات الإهليلجية بشكل تفضيلي في عناقيد المجرات وفي مجموعات المجرات المدمجة .

بخلاف المجرات الحلزونية المسطحة ذات التنظيم والبنية، فإن المجرات الإهليلجية أكثر ثلاثية الأبعاد، بدون بنية كبيرة، ونجومها تدور في مدارات عشوائية إلى حد ما حول المركز.

أكبر المجرات هي المجرات الإهليلجية العملاقة، أو مجرات النوع cD . تتفاوت المجرات الإهليلجية بشكل كبير في الحجم والكتلة، حيث يتراوح قطرها من 3000 سنة ضوئية إلى أكثر من 700000 سنة ضوئية، وكتلتها من 10⁵ ^إلى ما يقارب ^10¹³ كتلة شمسية. ^{[ 19 ]} هذا النطاق أوسع بكثير لهذا النوع من المجرات مقارنةً بأي نوع آخر. أما أصغرها، وهي المجرات الإهليلجية القزمة ، فقد لا يتجاوز حجمها حجم عنقود كروي نموذجي ، لكنها تحتوي على كمية كبيرة من المادة المظلمة غير الموجودة في العناقيد. معظم هذه المجرات الصغيرة قد لا تكون مرتبطة بمجرات إهليلجية أخرى.

يتضمن تصنيف هابل للمجرات الإهليلجية عددًا صحيحًا يصف مدى استطالة صورة المجرة. ويُحدد هذا التصنيف بنسبة المحور الأكبر ( أ ) إلى المحور الأصغر ( ب ) لخطوط تساوي السطوع في المجرة .

${\displaystyle 10\times \left(1-{\frac {b}{a}}\right)}$

وبالتالي، بالنسبة لمجرة كروية ذات نصف قطر يساوي b ، يكون الرقم صفرًا، ويكون نوع هابل E0. وبينما يقتصر التصنيف المذكور في المراجع العلمية على E7، فقد عُرف منذ عام 1966 ^{[ 2 ]} أن المجرات من E4 إلى E7 هي في الواقع مجرات عدسية الشكل مصنفة خطأً، حيث تميل أقراصها بزوايا مختلفة عن خط رؤيتنا. وقد تأكد ذلك من خلال عمليات الرصد الطيفي التي كشفت عن دوران أقراصها النجمية. ^{[ 21 ] [ 22 ]} أدرك هابل أن تصنيفه للشكل يعتمد على كل من الشكل الجوهري للمجرة، بالإضافة إلى زاوية رصدها. ومن ثم، فإن بعض المجرات المصنفة ضمن نوع هابل E0 هي في الواقع مجرات مستطيلة.

يُقال أحيانًا إن هناك نوعين فيزيائيين من المجرات الإهليلجية: المجرات الإهليلجية العملاقة ذات خطوط تساوي السطوع شبه المكعبة، والتي تنتج أشكالها عن حركة عشوائية تكون أكبر في بعض الاتجاهات منها في اتجاهات أخرى (حركة عشوائية غير متناحية)؛ والمجرات الإهليلجية العادية والقزمة "القرصية" ، التي تحتوي على أقراص. ^{[ 23 ] [ 24 ]} ومع ذلك، يُعد هذا تصنيفًا غير دقيق، إذ يوجد نوعان من المجرات المبكرة، تلك التي تحتوي على أقراص وتلك التي لا تحتوي عليها. ونظرًا لوجود مجرات إهليلجية مبكرة ذات أقراص متوسطة الحجم، فمن المنطقي توقع وجود تدرج من المجرات الإهليلجية إلى المجرات الإهليلجية المبكرة، وصولًا إلى المجرات العدسية ذات الأقراص النجمية واسعة النطاق التي تهيمن على الضوء عند أنصاف أقطار كبيرة.

يبدو أن المجرات الكروية القزمة تشكل فئة مميزة: فخصائصها تشبه إلى حد كبير خصائص المجرات غير المنتظمة والمجرات الحلزونية المتأخرة.

في الطرف الأكبر من الطيف الإهليلجي، يوجد تقسيم إضافي يتجاوز تصنيف هابل. فبعد المجرات الإهليلجية العملاقة من نوع gE ، تقع مجرات D ومجرات cD . وهي تشبه نظيراتها الأصغر حجمًا، لكنها أكثر انتشارًا، ولها هالات كبيرة قد تنتمي إلى عنقود المجرات الذي تقع فيه بقدر ما تنتمي إلى المجرة العملاقة المركزية.

يُعدّ تكوين المجرات الإهليلجية مجالًا بحثيًا نشطًا ومستمرًا. اقترحت النماذج المبكرة تكوينها من خلال تكوّن النجوم السريع عند الانزياحات الحمراء العالية، ^{[ 25 ]} بينما تُركّز النماذج اللاحقة على تكوينها من خلال اندماج المجرات القرصية. ^{[ 26 ]} تُظهر الدراسات أن كلا النموذجين يتوافقان مع ما هو معقول لتكوينها. ^{[ 27 ]}

تشير دراسات حديثة إلى أن عمليات اندماج المجرات الغنية بالغاز (الرطبة) قد تُنتج مجرات إهليلجية ذات كتلة منخفضة ودوران سريع، بينما قد تُسهم عمليات اندماج المجرات الفقيرة بالغاز (الجافة) في بناء أنظمة ذات كتلة أعلى ودوران بطيء. وقد أظهرت المجرات الإهليلجية القريبة أن الأنظمة الأكثر ضخامة عادةً ما تكون أقدم. ^{[ 28 ]} كما تحتوي بعض المجرات الإهليلجية على ممرات غبارية، والتي يمكن اعتبارها سمةً تُشير إلى كونها ناتجة عن اندماج. ^{[ 29 ]}

تميل المجرات الإهليلجية الأكثر ضخامة والتي توجد في بيئات أكثر كثافة مثل العناقيد إلى أن تكون أقدم وأكثر احمرارًا وأكثر غنى بالمعادن. ^{[ 26 ]}

في السنوات الأخيرة، أظهرت الأدلة أن نسبة معقولة (~25%) من المجرات المبكرة (E و ES و S0) تحتوي على خزانات غاز متبقية ^{[ 30 ]} وتكوين نجوم منخفض المستوى. ^{[ 31 ]}

تكهن باحثون في مرصد هيرشل الفضائي بأن الثقوب السوداء المركزية في المجرات الإهليلجية تمنع الغاز من التبريد بدرجة كافية لتكوين النجوم. ^{[ 32 ]}

• عدم استقرار خرطوم الإطفاء
• المستوى الأساسي (المجرات الإهليلجية)
• مخطط لون المجرة - القدر الظاهري
• التصنيف المورفولوجي للمجرات
• سلسلة هابل
• مجرة عدسية الشكل
• نموذج أوسيبكوف-ميريت
• الملف الشخصي للسيرسيك

• مو، هوجون؛ فان دن بوش، فرانك؛ وايت، سيمون (يونيو 2010)، تكوين المجرات وتطورها (  الطبعة الأولى)، مطبعة جامعة كامبريدج ، ISBN 978-0521857932

• المجرات الإهليلجية ، صفحات SEDS Messier
• المجرات الإهليلجية ( مؤرشفة )