Elliptische Galaxie
Eine elliptische Galaxie ist eine Galaxie, die sich von anderen Galaxienformen in der Hubble-Sequenz durch ihre gleichmäßige Lichtverteilung und das Fehlen auffälliger Strukturen wie in Spiralgalaxien unterscheidet. Elliptische Galaxien gehören zu den ältesten Sternpopulationen im Universum. Man geht inzwischen davon aus, dass sie schon verschiedene Verschmelzungs- und Wechselwirkungsprozesse mit anderen Galaxien hinter sich haben. Sie bestehen in der Regel aus alten Sternen und enthalten kaum interstellares Gas, da dieses bereits vor langer Zeit aufgebraucht worden ist. Daher ist die Sternentstehungsrate sehr gering. Diese Galaxien sind umgeben von einer großen Anzahl von Kugelsternhaufen. Der Massebereich der elliptischen Galaxien beginnt bei kleinen Zwerggalaxien mit wenigen Millionen Sonnenmassen und erreicht bei zentralen Haufengalaxien Werte von bis zu mehreren Billionen Sonnenmassen. In einem Umkreis von ca. 30 Millionen Lichtjahren um die Milchstraße sind ca. 34% der Galaxien Spiralen, 13% Ellipsen und 53% irreguläre Galaxien und Zwerggalaxien.
Morphologie[Bearbeiten]
Klassifizierung nach Hubble-Schema[Bearbeiten]
Elliptische Galaxien sind relativ hell in ihrem Zentrum, mit einem zunächst raschen und dann langsameren Helligkeitsabfall nach außen. Die Linien gleicher Helligkeit (Isophoten) lassen sich recht genau durch konzentrische Ellipsen beschreiben. In der Hubble-Sequenz werden elliptische Galaxien nach der Form dieser Ellipsen in Klassen E0 (kreisförmig) bis E7 (stark abgeplattet) unterschieden. Die dem E zugefügte Zahl bestimmt sich dabei als 10 (a-b)/a, wobei a die Größe der großen und b die der kleinen Achse der Ellipse ist. Hierbei ist zu beachten, dass die Einordnung auch stark von unserem Sichtwinkel auf die Galaxie abhängt.
Helligkeitsverteilung[Bearbeiten]
Bildet man ein Helligkeitsprofil einer elliptischen Galaxie, indem man die Helligkeit mit dem Abstand zum Zentrum misst, so folgt dieser Verlauf einem De-Vaucouleurs-Profil. Dieses drückt einen linearen Zusammenhang zwischen dem Logarithmus der Intensität und dem Abstand zum Zentrum aus.
Die Analyse der Helligkeitsverteilung ist eines der wichtigsten Hilfsmittel, die Eigenschaften und die Entwicklung elliptischer Galaxien zu ermitteln. Mit dieser Analysetechnik werden den Linien gleicher Helligkeit (Isophoten) Ellipsen zugeordnet. Die Mittelpunkte der damit ermittelten Ellipsen liegen normalerweise sehr genau zentriert im Mittelpunkt der Galaxie. Die Elliptizität kann jedoch mit dem Radius schwanken. Die davon abgeleitete Elliptizität und der Winkel der großen Halbachse liefern grundlegende Informationen zur Galaxie, z. B. den effektiven Radius, Triaxialität oder zu einer eventuellen Isophotenverdrehung (Isophotentwist). Bei einer Isophotenverdrehung ändert sich der Winkel der großen Halbachse der Ellipse mit zunehmendem Radius. Die Helligkeitsverteilung einer Galaxie kann eine Abweichung von der Idealform einer Ellipse zeigen. Hier gibt es kastenförmige (boxiness) und scheibenförmige (diskiness) Systeme. Diese Verteilungen geben wichtige Hinweise auf die physikalischen Eigenschaften einer elliptischen Galaxie.
Physik[Bearbeiten]
Zusammensetzung[Bearbeiten]
Elliptische Galaxien bestehen hauptsächlich aus älteren Sternen der Population II, was sich dadurch bemerkbar macht, dass sie eine rötliche Farbe haben. Kleine, masseärmere Ellipsen können auch jüngere Sterne (jünger als 5 Mrd. Jahre) enthalten. Früher ging man davon aus, dass diese Galaxien so gut wie kein Gas und Staub enthalten. Durch Beobachtungen im Röntgenbereich konnte man jedoch auch heißes Gas mit einer Masse von mehreren Millionen Sonnenmassen entdecken. Zudem enthalten bis zu 50 % der Galaxien einen höheren Staubanteil. Hier bildet der Staub zusammen mit einer eingebetteten Sternscheibe eine Grundebene. Dies kann man als Hinweis auf frühere Galaxienkollisionen deuten.
