Morfologie

Er zijn drie hoofdtypen sterrenstelsels: elliptische, spiraalvormige en onregelmatige. Een iets uitgebreidere beschrijving van sterrenstelseltypen op basis van hun uiterlijk wordt gegeven door de Hubble-reeks. Omdat de Hubble-reeks volledig gebaseerd is op het visuele morfologische type (vorm), kan deze bepaalde belangrijke kenmerken van sterrenstelsels missen, zoals de stervormingssnelheid in starburst-sterrenstelsels en de activiteit in de kernen van actieve sterrenstelsels.

Er wordt aangenomen dat veel sterrenstelsels een supermassief zwart gat in hun centrum bevatten. Dit geldt ook voor de Melkweg, waarvan het kerngebied het Galactisch Centrum wordt genoemd.

TERUG

Het Hubble-classificatiesysteem beoordeelt elliptische sterrenstelsels op basis van hun ellipticiteit, variërend van E0 (bijna bolvormig) tot E7 (sterk langwerpig). Deze sterrenstelsels hebben een ellipsoïdaal profiel, waardoor ze er elliptisch uitzien, ongeacht de kijkhoek. Ze vertonen weinig structuur en bevatten doorgaans relatief weinig interstellaire materie. Bijgevolg hebben deze sterrenstelsels ook een laag percentage open sterclusters en een lagere stervormingssnelheid. In plaats daarvan worden ze gedomineerd door over het algemeen oudere, meer geëvolueerde sterren die in willekeurige richtingen rond het gemeenschappelijke zwaartepunt draaien. De sterren bevatten weinig zware elementen omdat de stervorming na de initiële uitbarsting stopt. In dit opzicht vertonen ze enige gelijkenis met de veel kleinere bolvormige sterclusters ...

cD-sterrenstelsels

De grootste sterrenstelsels zijn de cD-sterrenstelsels (foto). Deze werden voor het eerst beschreven in 1964 in een artikel van Thomas A. Matthews en anderen, en vormen een subtype van de meer algemene klasse van D-sterrenstelsels, die reusachtige elliptische sterrenstelsels zijn, maar dan veel groter. Ze staan algemeen bekend als superreuzen-elliptische sterrenstelsels en vormen de grootste en meest lichtsterke sterrenstelsels die bekend zijn. Deze sterrenstelsels hebben een centrale elliptische kern met een uitgebreide, zwakke halo van sterren die zich uitstrekt tot megaparsec-schalen. Het profiel van hun oppervlaktehelderheid als functie van hun straal (of afstand tot hun kern) neemt langzamer af dan bij hun kleinere tegenhangers.

De vorming van deze cD-sterrenstelsels blijft een actief onderzoeksgebied, maar het meest gangbare model is dat ze het resultaat zijn van de fusie van kleinere sterrenstelsels in de omgeving van dichte clusters, of zelfs sterrenstelsels buiten clusters met willekeurige overdichtheden. Deze processen zijn de mechanismen die de vorming van fossiele groepen of fossiele clusters aandrijven, waarbij een grote, relatief geïsoleerde, superreusachtige elliptische ster zich in het midden van de cluster bevindt en wordt omgeven door een uitgebreide wolk van röntgenstraling als residu van deze galactische botsingen.

Schilstelsels

Een schilstelsel is een type elliptisch sterrenstelsel waarbij de sterren in de halo ervan in concentrische schillen zijn gerangschikt. Ongeveer een tiende van de elliptische sterrenstelsels heeft een schilachtige structuur, die nog nooit is waargenomen in spiraalstelsels. Men denkt dat deze structuren ontstaan wanneer een groter sterrenstelsel een kleiner begeleidend sterrenstelsel absorbeert – dat naarmate de centra van de twee sterrenstelsels elkaar naderen, ze beginnen te oscilleren rond een centraal punt, en dat deze oscillatie zwaartekrachtgolven creëert die de schillen van sterren vormen, vergelijkbaar met rimpels die zich over water verspreiden. Sterrenstelsel NGC 3923 heeft bijvoorbeeld meer dan 20 schillen.

S types

Spiraalstelsels lijken op spiraalvormige windmolentjes. Hoewel de sterren en ander zichtbaar materiaal in zo'n sterrenstelsel zich grotendeels in een vlak bevinden, bevindt het grootste deel van de massa in spiraalstelsels zich in een ruwweg bolvormige halo van donkere materie die zich uitstrekt tot voorbij de zichtbare component, zoals aangetoond door het concept van de universele rotatiecurve.

Spiraalstelsels bestaan uit een roterende schijf van sterren en interstellair medium, samen met een centrale verdikking van over het algemeen oudere sterren. Vanuit de verdikking strekken zich relatief heldere armen uit. In het Hubble-classificatieschema worden spiraalstelsels aangeduid als type S, gevolgd door een letter (a, b of c) die de mate van strakheid van de spiraalarmen en de grootte van de centrale verdikking aangeeft. Een Sa-sterrenstelsel heeft strak opgerolde, slecht gedefinieerde armen en een relatief groot kerngebied. Aan het andere uiterste heeft een Sc-sterrenstelsel open, goed gedefinieerde armen en een klein kerngebied. Een sterrenstelsel met slecht gedefinieerde armen wordt soms een flocculant spiraalstelsel genoemd; in tegenstelling tot het grote ontwerp van een spiraalstelsel met prominente en goed gedefinieerde spiraalarmen. Men denkt dat de snelheid waarmee een sterrenstelsel roteert samenhangt met de vlakheid van de schijf, aangezien sommige spiraalstelsels dikke bulten hebben, terwijl andere dun en dicht zijn.

Spiraalarmen

In spiraalstelsels hebben de spiraalarmen de vorm van benaderende logaritmische spiralen, een patroon waarvan theoretisch kan worden aangetoond dat het het resultaat is van een verstoring in een uniform roterende massa sterren. Net als de sterren draaien de spiraalarmen rond het centrum, maar ze doen dat met een constante hoeksnelheid.

Men denkt dat de spiraalarmen gebieden zijn met een hoge dichtheid aan materie, ofwel "dichtheidsgolven". Wanneer sterren door een arm bewegen, wordt de ruimtelijke snelheid van elk sterrenstelsel aangepast door de zwaartekracht van de hogere dichtheid. (De snelheid keert terug naar normaal nadat de sterren de arm aan de andere kant verlaten.) Dit effect is vergelijkbaar met een "golf" van vertragingen die zich voortbeweegt over een snelweg vol rijdende auto's. De armen zijn zichtbaar omdat de hoge dichtheid de stervorming bevordert, en daarom bevatten ze veel heldere en jonge sterren.

SB types

De meeste spiraalstelsels, waaronder de Melkweg, hebben een lineaire, staafvormige band van sterren die zich naar buiten uitstrekt aan weerszijden van de kern en vervolgens overgaat in de spiraalarmstructuur. In het Hubble-classificatieschema worden deze aangeduid met een SB, gevolgd door een kleine letter (a, b of c) die de vorm van de spiraalarmen aangeeft (op dezelfde manier als bij de categorisatie van normale spiraalstelsels). Men denkt dat staven tijdelijke structuren zijn die kunnen ontstaan als gevolg van een dichtheidsgolf die vanuit de kern naar buiten straalt, of door een getijde-interactie met een ander sterrenstelsel. Veel spiraalstelsels met een staaf zijn actief, mogelijk doordat gas via de armen naar de kern wordt geleid.

De Melkweg is een groot, schijfvormig spiraalstelsel met een staaf met een diameter van ongeveer 30 kiloparsec en een dikte van een kiloparsec. Het bevat ongeveer tweehonderd miljard (2×10¹¹) sterren en heeft een totale massa van ongeveer zeshonderd miljard (6×10¹¹) keer de massa van de Zon.

Bijzondere stelsels

Bijzondere sterrenstelsels zijn galactische formaties die ongebruikelijke eigenschappen ontwikkelen als gevolg van getijde-interacties met andere sterrenstelsels.

Een ringstelsel heeft een ringvormige structuur van sterren en interstellair medium rond een kale kern. Men denkt dat een ringstelsel ontstaat wanneer een kleiner sterrenstelsel door de kern van een spiraalvormig sterrenstelsel trekt. Een dergelijke gebeurtenis kan van invloed zijn geweest op het Andromedastelsel, aangezien het een meervoudige ringvormige structuur vertoont wanneer het in infraroodstraling wordt bekeken.

Een lensvormig sterrenstelsel is een tussenliggende vorm die eigenschappen heeft van zowel elliptische als spiraalvormige sterrenstelsels. Deze worden gecategoriseerd als Hubble-type S0 en bezitten slecht gedefinieerde spiraalarmen met een elliptische halo van sterren (balkvormige lensvormige sterrenstelsels krijgen Hubble-classificatie SB0).

Dwergstelsels

Ondanks de prominentie van grote elliptische en spiraalstelsels, zijn de meeste sterrenstelsels dwergstelsels. Ze zijn relatief klein in vergelijking met andere galactische formaties, ongeveer een honderdste van de grootte van de Melkweg, met slechts een paar miljard sterren. Blauwe compacte dwergstelsels bevatten grote clusters van jonge, hete, massieve sterren. Er zijn ultracompacte dwergstelsels ontdekt met een doorsnede van slechts 100 parsecs.

Veel dwergstelsels kunnen rond een enkel groter sterrenstelsel draaien; de Melkweg heeft minstens een dozijn van zulke satellieten, en er zijn er naar schatting nog 300-500 te ontdekken. De meeste informatie die we over dwergstelsels hebben, komt van waarnemingen van de Lokale Groep, die twee spiraalstelsels bevat, de Melkweg en Andromeda, en vele dwergstelsels. Deze dwergsterrenstelsels worden geclassificeerd als onregelmatige dwergsterrenstelsels of als dwergelliptische/dwergsferoïdale sterrenstelsels.

Bronnen

- Wikipedia
- ESO
- NASA
- Hubble

Astropolis respecteert logischerwijze de auteursrechten, maar het blijkt helaas niet altijd mogelijk om te achterhalen wie de rechtmatige eigenaar is van betreffende foto of video. Bent u de eigenaar en maakt u bezwaar ? Neem dan gerust contact met ons op !