Эллиптические галактики
Эллипти́ческие гала́ктики, тип галактик, имеющих форму, близкую к сферической или эллипсоидальной. В общем случае их форма может быть описана как трёхосный эллипсоид без резких границ. Поверхностная яркость галактик плавно уменьшается с расстоянием от центра – от плотного сгущения звёзд в центре до разреженных внешних областей. В отличие от галактик других морфологических типов (линзовидных, спиральных, неправильных) эллиптические галактики не обладают звёздными дисками либо они очень слабо выражены. Массы эллиптических галактик лежат в очень широких пределах: от сотен миллиардов масс Солнца у гигантских эллиптических галактик до несколько миллионов масс Солнца у самых маленьких карликовых галактик. Такой интервал масс значительно шире, чем у галактик любых других типов. Размеры эллиптических галактик варьируются от сотен парсек до 100 кпк и более. К эллиптическим галактикам относятся самые массивные из известных галактик (они наблюдаются в центральных областях скоплений галактик). Эти галактики обладают гигантскими звёздными гало (коронами), которые простираются на очень большое расстояние, окутывая соседние галактики.
Скорости звёзд в эллиптических галактиках разнонаправленны, и их средние значения зависят от массы галактик, составляя от нескольких десятков километров в секунду у маломассивных галактик до нескольких сотен километров в секунду у массивных галактик. Средняя скорость вращения звёзд относительно центра галактики в эллиптических галактиках очень мала в отличие от спиральных или линзовидных галактик. Однако карликовые эллиптические галактики (dE-галактики), как оказалось, могут обладать заметным вращением.
Большинство эллиптических галактик состоит из очень старых звёзд с массой, не превышающей массу Солнца, возраст которых составляет не менее 10 млрд лет. Среди этих звёзд много красных гигантов, что объясняет красноватый цвет массивных галактик. Помимо отдельных звёзд, эллиптические галактики содержат также шаровые звёздные скопления из сотен тысяч звёзд. В среднем чем выше масса галактики, тем больше в ней шаровых скоплений.
Эллиптические галактики, как и галактики других типов, содержат тёмную материю, преобладающую по плотности над другими видами материи на большом расстоянии от центра. В эллиптических галактиках очень мало холодного атомарного или молекулярного газа, что является причиной почти полного отсутствия звездообразования в них. Лишь в редких случаях во внутренних областях эллиптических галактик заметно присутствие такого газа (возможно, имеющего внешнее происхождение) и недавно возникших из него звёзд. При этом в гигантских эллиптических галактиках наблюдается довольно много горячего газа, который образует их массивные газовые гало (короны). Этот газ обнаруживается по рентгеновскому излучению.
Чаще всего эллиптические галактики наблюдаются в скоплениях и компактных группах галактик. По крайней мере часть из них могла возникнуть там миллиарды лет назад в результате слияния отдельных галактик, приведших к разрушению их звёздных дисков и объединению в единую систему. Изолированные эллиптические галактики встречаются очень редко. Несколько эллиптических галактик небольшой массы находится в Местной группе галактик (в том числе спутники Туманности Андромеды NGC 205 и М32).
По-видимому, в центре всех эллиптических галактик высокой светимости содержатся сверхмассивные чёрные дыры. Массы этих чёрных дыр в наиболее массивных галактиках достигают значений в несколько миллиардов масс Солнца. Попадание газа в окрестность чёрных дыр стимулирует активность ядер галактик, и они превращаются в мощные источники энергии. В некоторых массивных эллиптических галактиках активность ядра сопровождается ускорением и выбросом из центра потоков заряженных частиц, что делает их мощными источниками радиоизлучения (радиогалактики). Ближайшая к нам эллиптическая галактика такого типа – M87 (рис.) – наблюдается в центральной области скопления галактик в созвездии Дева (расстояние около 16 Мпк).