Ontdek de verschillende soorten sterrenstelsels

Dankzij instrumenten zoals de Hubble-ruimtetelescoop, astronomen weten meer over de verscheidenheid aan objecten in het universum dan vorige generaties zelfs konden dromen van begrip. Toch realiseren de meeste mensen zich niet hoe divers het universum is. Dat geldt vooral voor sterrenstelsels. Astronomen hebben ze lange tijd op hun vorm gesorteerd, maar wisten niet echt waarom die vormen bestonden. Nu, met moderne telescopen en instrumenten, hebben astronomen kunnen begrijpen waarom sterrenstelsels zijn zoals ze zijn. Door sterrenstelsels te classificeren op basis van hun uiterlijk, gecombineerd met gegevens over hun sterren en bewegingen, krijgen astronomen in feite inzicht in galactische oorsprong en evolutie. Galaxy-verhalen gaan bijna terug tot het begin van het universum. 

Deze Hubble Space Telescope-weergave onthult duizenden sterrenstelsels die zich terug in de tijd uitstrekken over miljarden lichtjaren ruimte. Het beeld beslaat een deel van een grote volkstelling, de Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS). NASA, ESA, het GOODS-team en M. Giavialisco (Universiteit van Massachusetts, Amherst)

Spiraalvormige sterrenstelsels

Spiraalvormige sterrenstelsels zijn de beroemdste van alle soorten sterrenstelsels. Gewoonlijk hebben ze een platte schijfvorm en spiraalarmen die weg van de kern wikkelen. Ze bevatten ook een centrale uitstulping, waarin zich een superzwaar zwart gat bevindt.

Sommige spiraalvormige sterrenstelsels hebben ook een balk die door het midden loopt, een overdrachtsleiding voor gas, stof en sterren. Deze geblokkeerde spiraal sterrenstelsels zijn eigenlijk de oorzaak van de meeste spiraalvormige sterrenstelsels in ons universum en astronomen weten nu dat de Melkweg zelf een versperd spiraalvormig type is. Spiraalvormige sterrenstelsels worden gedomineerd door donkere materie, die bijna 80 procent van hun materie uitmaakt in massa.

Het concept van een kunstenaar van hoe onze Melkweg er van buiten uitziet. Let op de balk in het midden en de twee hoofdarmen, plus kleinere. NASA / JPL-Caltech / ESO / R. Pijn doen

Elliptische sterrenstelsels

Minder dan een op de zeven sterrenstelsels in ons universum zijn elliptische sterrenstelsels. Zoals de naam al doet vermoeden, variëren deze sterrenstelsels van bolvormig tot eivormig. In sommige opzichten lijken ze op grote sterclusters, maar de aanwezigheid van grote hoeveelheden donkere materie helpt hen te onderscheiden van hun kleinere tegenhangers.

Een gigantische elliptische melkweg heeft een kleine buurman met een enorm zwart gat in het hart. NASA / ESA / STScI

Deze sterrenstelsels bevatten slechts kleine hoeveelheden gas en stof, wat suggereert dat hun periode van stervorming ten einde is, na miljarden jaren van snelle ster-geboorte activiteit. 

Dit geeft eigenlijk een aanwijzing voor hun formatie, omdat ze worden verondersteld te ontstaan ​​door de botsing van twee of meer spiraalvormige sterrenstelsels. Wanneer sterrenstelsels botsen, veroorzaakt de actie grote uitbarstingen van de geboorte van sterren terwijl de vermengde gassen van de deelnemers worden samengedrukt en geschokt. Dit leidt tot grootschalige stervorming. 

Onregelmatige sterrenstelsels

Misschien is een kwart van de sterrenstelsels onregelmatige sterrenstelsels. Zoals je zou kunnen raden, lijken ze een verschillende vorm te missen, in tegenstelling tot spiraalvormige of elliptische sterrenstelsels. Soms hebben astronomen naar hen verwezen als "eigenaardige" sterrenstelsels, vanwege hun vreemde vormen.

Hoe ze ook worden genoemd, astronomen willen begrijpen waarom ze vaak op vreemde ballen lijken in vergelijking met andere soorten sterrenstelsels. Een mogelijkheid is dat deze sterrenstelsels werden vervormd door een nabijgelegen of passerend massief sterrenstelsel. We zien bewijs hiervoor in enkele van de nabijgelegen dwergstelsels die worden uitgerekt door de zwaartekracht van onze Melkweg, omdat ze door ons sterrenstelsel kannibaliseren.

De Grote Magelhaense wolk (midden links) en de Kleine Magelhaense wolk (middenboven) boven Paranal Observatorium in Chili. Europees zuidelijk observatorium

In sommige gevallen lijkt het echter dat onregelmatige sterrenstelsels zijn ontstaan ​​door fusies van sterrenstelsels. Bewijs hiervoor ligt in de rijke velden van hete jonge sterren die waarschijnlijk tijdens de interacties zijn gecreëerd.

Lenticulaire sterrenstelsels

De lenticulaire sterrenstelsels zijn tot op zekere hoogte buitenbeentjes. Ze bevatten eigenschappen van zowel spiraalvormige als elliptische sterrenstelsels. Om deze reden is het verhaal van hoe ze gevormd zijn nog steeds een werk in uitvoering, en veel astronomen onderzoeken actief hun oorsprong. 

Galaxy NGC 5010 - een lenticulair sterrenstelsel met kenmerken van zowel spiralen als elliptische elementen. NASA / ESA / STScI

Speciale soorten sterrenstelsels

Er zijn ook enkele sterrenstelsels die speciale eigenschappen bevatten die astronomen helpen om ze nog verder te classificeren binnen hun meer algemene classificaties. 

• Dwergstelsels: Dit zijn in wezen kleinere versies van de hierboven genoemde sterrenstelsels. Dwergstelsels zijn moeilijk te definiëren omdat er geen algemeen aanvaarde grens is voor wat een sterrenstelsel "regulier" of "dwerg" maakt. Sommige hebben een afgeplatte vorm en worden vaak aangeduid als "dwergbolletjes". The Milky Way kannibaliseert momenteel een aantal van deze kleinere sterrencollecties. Astronomen kunnen de bewegingen van hun sterren volgen terwijl ze ons sterrenstelsel binnendringen en hun chemische samenstelling bestuderen (ook bekend als 'metaalachtig').
• Starburst-sterrenstelsels: Sommige sterrenstelsels bevinden zich in een periode van zeer actieve stervorming. Deze starburst-sterrenstelsels zijn eigenlijk normale sterrenstelsels die op een of andere manier zijn verstoord om een ​​zeer snelle stervorming te ontsteken. Zoals hierboven vermeld, zijn botsingen en interacties tussen sterrenstelsels de waarschijnlijke oorzaak van de starburst "knopen" die in deze objecten worden gezien.
• Actieve sterrenstelsels: Er wordt aangenomen dat vrijwel alle normale sterrenstelsels een superzwaar zwart gat in hun kernen bevatten. In sommige gevallen kan deze centrale motor echter actief worden en enorme hoeveelheden energie uit de melkweg drijven in de vorm van krachtige stralen. Deze actieve galactische kernen (of kortweg AGN) worden uitgebreid bestudeerd, maar het is nog steeds onduidelijk waardoor het zwarte gat plotseling actief wordt. In sommige gevallen kunnen passerende wolken van gas en stof in de zwaartekrachtput van het zwarte gat vallen. Het materiaal wordt oververhit terwijl het ronddraait in de schijf van het zwarte gat en er kan zich een straal vormen. De activiteit geeft ook röntgenstralen en radiostraling af, die kunnen worden gedetecteerd met telescopen hier op aarde.

De studie van melkwegtypen gaat verder, met astronomen die terugkijken naar de vroegste tijdperken van tijd met behulp van Hubble en andere telescopen. Tot nu toe hebben ze enkele van de allereerste sterrenstelsels en hun sterren gezien. Deze kleine "flarden" van licht zijn het begin van de sterrenstelsels die we vandaag zien. De gegevens van die observaties zullen helpen het begrip van galactische formatie terug te vinden in een tijd dat het universum heel, heel jong was. 

Dit eenvoudige diagram van melkwegtypen wordt vaak de "stemvork" van Hubble genoemd. publiek domein

Snelle feiten

• Sterrenstelsels bestaan ​​in verschillende vormen en maten (hun "morfologie" genoemd).
• Spiraalvormige sterrenstelsels komen veel voor, net als elliptische en onherstelbare voorwerpen. De eerste sterrenstelsels waren waarschijnlijk onherstelbaar.
• Sterrenstelsels groeien en evolueren door botsingen en fusies.

bronnen

• "Galaxy | KOSMOS." Centrum voor astrofysica en supercomputing, astronomy.swin.edu.au/cosmos/g/galaxy.
• HubbleSite - The Telescope - Hubble Essentials - Over Edwin Hubble, hubblesite.org/reference_desk/faq/all.php.cat=galaxies.
• NASA, NASA, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-are-galaxies.

Uitgegeven door Carolyn Collins Petersen.