盡管表面看起來光滑,沒有任何明顯特征,內(nèi)部恒星的運動也較慢,但橢圓星系是令人異常興奮的動力學系統(tǒng)。它們看上去就像是模糊的橢圓形光斑,形態(tài)從近乎正圓到非常扁的橢圓各不相同,亮度從中心到外圍平滑地逐漸變暗,幾乎看不到任何真正的結(jié)構。與旋渦星系相比,橢圓星系很少含有可觀測到的氣體和塵埃。其內(nèi)部的恒星都是老年恒星,在星系內(nèi)做隨機運動。似乎所有的橢圓星系中心都有一個超大質(zhì)量黑洞,特別是這些黑洞的質(zhì)量與整個橢圓星系的質(zhì)量之間有相關關系。橢圓星系沒有盤,盡管一些盤星系的核球看起來與橢圓星系很相似。
據(jù)統(tǒng)計,橢圓星系在近域宇宙星系中大約占10%~15%。它們大多分布在規(guī)則的富星系團8中心附近,早期宇宙中的橢圓星系要比今天更罕見。
橢圓星系的質(zhì)量范圍很廣,從最小的只有幾百萬個太陽質(zhì)量的矮橢圓星系,到質(zhì)量超過1萬億個太陽質(zhì)量的巨橢圓星系。其大小也從幾千光年到最大的300000光年不等。最小的橢圓星系被稱為矮橢圓星系,可能比最大的球狀星團大一點點。而在另一端,像M87那樣的巨橢圓星系則是宇宙中最大的星系之一。橢圓星系的尺度范圍要比旋渦星系的大得多。巨橢圓星系通常是其所在星系團的主宰。
多波段彩色圖像顯示了從M81系統(tǒng)中心延伸出的蜿蜒的恒星、塵埃、氣體云以及旋臂。盡管M81遠在1160萬光年之外,哈勃空間望遠鏡仍能拍攝到銳利的圖像,可以分辨出單顆恒星、疏散星團以及球狀星團,甚至還有熒光氣體明亮區(qū)。圖像的數(shù)據(jù)資料來自哈勃空間望遠鏡、斯皮策空間望遠鏡以及星系演化探測器(GALEX)。
在大多數(shù)橢圓星系中都缺乏氣體和塵埃,意味著這里很難有能夠支持恒星形成所需的原料,因此橢圓星系沒有新生恒星,也沒有高溫明亮的大質(zhì)量恒星。實際上,橢圓星系是由年老的,發(fā)出紅黃色光芒的小質(zhì)量恒星構成的。
正如上文中我們談到的那樣,哈勃星系分類中橢圓星系分為從E0到E7的8個不同子類,E0型是近乎正圓的,而E7型是非常扁的橢圓?,F(xiàn)在人們意識到橢圓星系的大多數(shù)都是介于中間類型的,哈勃分類中不同子類型的橢圓星系通常都是視覺投影效果,投影形狀取決于我們觀測某個橢圓星系的角度。