|
Sterrenstelsels
Wat zijn dat?
De melkweg waarin wij ons bevinden is een van de ontelbare hoeveelheden sterrenstelsels in het heelal. Een sterrenstelsel is een verzameling van sterren, gas en stof die als gevolg van de zwaartekracht bijeengehouden wordt en als een grote ronde schijf om zijn as draait. De hoeveelheid sterren in een sterrenstelsel is gigantisch: vaak wel 100 tot 200 miljard stuks! Er bestaan echter ook veel kleinere sterrenstelsels met minder sterren. Deze worden dwergstelsels genoemd. Grote sterrenstelsels worden vaak vergezeld door een aantal dwergstelsels. Aangezien deze dwergstelsels dan in een baan rondom het grote sterrenstelsel bewegen worden ze ook wel satelliet stelsels genoemd.
De meeste sterrenstelsels zijn grote schijven van sterren met middenin een helderder en dikker centraal gebied. Sterrenstelsels zijn ruwweg in vier groepen te verdelen. Deze groepen onderscheiden zich door het al dan niet aanwezig zijn van spiraalarmen in de schijf rondom het heldere centrale gebied. Spiraalarmen zijn heldere banden van sterren (gebieden waar zich meer sterren bevinden) die vanuit het centrum in spiraalvorm naar buiten trekken. Het ontstaan van de spiraalarmen is vrij onzeker.
- Spiraalstelsels. Deze sterrenstelsels beschikken over 2 of meer spiraalarmen die mooi vloeiend vanuit het centrale gebied van het sterrenstelsel naar buiten en rondom het stelsel lopen. Spiraalstelsels kunnen dikke spiraalarmen bezitten die niet veel rondjes rondom het stelsel afleggen, maar ook dunne spiraalarmen die veel rondjes afleggen.
- Balkspiraalstelsels. Deze sterrenstelsels lijken veel op normale spiraalstelsels. Verschillend is dat deze stelsels 2 spiraalarmen hebben die vanuit het centrum eerst een stuk recht naar buiten lopen en daarna als normale spiraalarmen rondom het stelsel cirkelen. Het rechte stuk vormt dan samen met het centrale gebied een centrale balk.
- Elliptische stelsels. Deze sterrenstelsels bezitten geen spiraalarmen en zien eruit als grote ronde schijven van sterren, waarbij de hoeveelheid sterren toeneemt richting centrum. De afplatting van elliptische stelsels varieert nogal. Er bestaan zelfs elliptische stelsels zonder enige afplatting die er dan als een ronde bol uitzien.
- Onregelmatige stelsels. Deze sterrenstelsels hebben een onregelmatige vorm. Kleine sterrenstelsels en dwergstelsels hebben vaak zo’n onregelmatige vorm. Verder kunnen sterrenstelsels een onregelmatige vorm krijgen nadat ze een interactie met een ander sterrenstelsel hebben ondergaan.
Wanneer je een sterrenstelsel gedetailleerder gaat bekijken zul je allerlei objecten tegenkomen die zich ook in onze eigen melkweg bevinden: dubbelsterren, veranderlijke sterren, open sterrenhopen, bolvormige sterrenhopen, emissienevels, reflectienevels, donkere nevels, planetaire nevels en supernova restanten. Emissienevels worden in andere sterrenstelsels dan onze melkweg ook wel HII gebieden genoemd. Dit doordat ze hoofdzakelijk uit waterstof (afkorting H) bestaan dat geïoniseerd is.
Waar bevinden ze zich?
Aangezien onze melkweg een sterrenstelsel is, bevinden alle andere sterrenstelsels zich buiten de melkweg en horen daarom tot de extra galactische deepsky objecten. Omdat ze buiten de melkweg staan, staan ze veel verder weg dan galactische deepsky objecten als bijvoorbeeld open sterrenhopen of planetaire nevels.
Het gas en stof in onze melkweg houdt veel van het licht van verder gelegen sterrenstelsels tegen. Daarom zijn sterrenstelsels nauwelijks zichtbaar langs de band van de melkweg. Sterrenstelsels zijn het beste zichtbaar ver weg van de band van de melkweg. Deze gebieden zijn het beste zichtbaar gedurende de lente en de herfst.
Het dichtstbijzijnde grote sterrenstelsel, M 31 de Andromedanevel, staat op een afstand van 2,2 miljoen lichtjaar. Andere sterrenstelsels staan verder weg. Met een amateur sterrenkijker zijn ze zichtbaar tot op een afstand van een paar honderd miljoen lichtjaar. Met professionele sterrenkijkers is echter vast te stellen dat ze veel dieper het heelal in te zien zijn, tot meer dan 10 miljard lichtjaren hier vandaan. Hoeveel sterrenstelsels er bestaan is niet bekend, maar loopt in de miljarden!
Sterrenstelsels staan vaak in een groep bij elkaar. Deze groepen worden clusters genoemd en kunnen uit vele honderden sterrenstelsels bestaan. Een bekend voorbeeld hiervan is de Virgo cluster. Onze melkweg behoort ook tot een kleine groep, de lokale groep genoemd. Hiertoe behoren ook M 31 de Andromedanevel, M 33 en een groot aantal dwergstelsels.
Hoe zien ze eruit?
|
De NGC 383 groep door een 25cm sterrenkijker, getekend door Wes Stone |
Een sterrenstelsel is al eenvoudig met het blote oog zichtbaar: M31 de Andromedanevel. Dit sterrenstelsel ziet er dan uit als een langgerekt vlekje. Onder zeer goede omstandigheden (die in de Benelux zeldzaam zijn) is daarnaast met een geoefend oog ook M33 met heel veel moeite te zien als een zeer zwak vlekje.
Met een verrekijker is M31 erg mooi te zien. Met veel moeite kan dan misschien al een glimp opgevangen worden van een stofband door het stelsel en een van zijn begeleidende stelsels: M 32. Door een verrekijker zijn nog vele andere sterrenstelsels te zien, maar allemaal slechts als kleine vlekjes zonder details. Wat hoger vergroten met een sterrenkijker is dan ook aan te raden.
Met een sterrenkijker kunnen zeer veel sterrenstelsels bekeken worden. Door een sterrenkijker zien de meeste eruit als ellipsvormige of ronde vlekken die richting centrum in helderheid toenemen. In het centrum is vaak een heldere puntvormige kern zichtbaar. Sterrenstelsels zien er vaak ellipsvormig uit doordat we er vanaf onze plek in het heelal meestal niet ‘recht van boven’ tegenaan kijken. Als dit wel zo is ziet het stelsel er rond uit en noemen we het een ‘face-on’ sterrenstelsel. Het komt echter ook voor dat we precies ‘van opzij’ tegen een sterrenstelsel kijken. Het sterrenstelsel ziet er dan uit als een dunne streep met in het midden een helderder en dikker gedeelte: het centrale gebied. We noemen zo’n stelsel een ‘edge-on’ sterrenstelsel. Wanneer we precies van opzij kijken is het dunne stelsel vaak dwars doormidden gesneden door een donkere stofband. Dit is stof dat zich aan de buitenkant van het sterrenstelsel bevindt en het licht van de achterliggende sterren tegenhoudt.
In sterrenstelsels die relatief dichtbij staan zijn met wat grotere sterrenkijkers soms wat details te zien. Soms zijn namelijk de spiraalarmen zichtbaar en soms ook enkele HII gebieden (emissienevels). Bij M 31 de Andromedanevel zijn met een grote sterrenkijker en ervaring zelfs enkele bolvormige sterrenhopen te zien als zeer kleine zwakke vlekjes. Voor andere details zoals veranderlijke sterren en planetaire nevels is een professionele sterrenkijker toch eigenlijk wel noodzakelijk.
Omdat sterrenstelsels vaak in groepjes bij elkaar staan, zijn met een sterrenkijker vaak meerdere sterrenstelsels in een beeldveld te zien. Dit is een mooi gezicht. Vooral de clusters (grote groepen sterrenstelsels) zijn erg mooi om te bekijken. Doordat sterrenstelsels vaak dichtbij elkaar staan komt het ook voor dat sterrenstelsels elkaar raken. Hun onderlinge zwaartekracht zorgt dan voor aparte vormen in deze sterrenstelsels. Met grote sterrenkijkers kunnen een aantal van deze bijzondere sterrenstelsels bekeken worden.
Door gebruik te maken van een breedband deepsky filter kunnen sommige sterrenstelsels beter zichtbaar worden. Het beeld door een sterrenkijker wordt wel wat zwakker bij gebruik van dit filter, maar het sterrenstelsel kan beter afsteken tegenover de donkerdere hemelachtergrond. Veel waarnemers ervaren dat door contrasttoename details binnen een groot sterrenstelsel beter zichtbaar worden. Zeer zwakke sterrenstelsels die zonder filter niet zichtbaar zijn blijven bij gebruik van het filter echter meestal onzichtbaar.
Een mooie gebeurtenis in een sterrenstelsel is een supernova. Dit is een soort veranderlijke ster: een ster die aan het einde van zijn leven explodeert en maar liefst 100 miljoen maal (20 magnitudes) in helderheid toe kan nemen. Soms wordt de ster dan zo helder dat hij enkele maanden met een grote sterrenkijker gezien kan worden. Je ziet dan een losse ster op meerdere miljoenen lichtjaren afstand. Duizenden malen verder weg dan alle andere sterren die je (met een sterrenkijker) kan zien. Aangezien supernova-uitbarstingen niet te voorspellen zijn kun je lid worden van de Sterrenkunde-Waarschuwing email dienst. Je krijgt dan automatisch een mailtje toegestuurd als er een spectaculaire supernova plaatsvindt.
Welke als eerste bekijken?
Voor het bekijken van deepsky objecten met een sterrenkijker bestaan diverse objecten lijsten met daarin verschillende soorten objecten. Sterrenstelsels zijn ook in die lijsten opgenomen. De Messier catalogus bevat maar liefst 39 sterrenstelsels. Met deze objecten zou je eens kunnen beginnen. Maar ook buiten de Messier catalogus bestaan er mooie sterrenstelsels. De Caldwell lijst bevat bijvoorbeeld nog 36 mooie sterrenstelsels die niet zo moeilijk zijn.
Als je in het bezit bent van een wat grotere sterrenkijker (bijvoorbeeld 20cm), dan zou je eens op zoek kunnen gaan naar details in sterrenstelsels. Goede kandidaten hiervoor zijn M 33, M 51 de Draaikolknevel, M 101 en natuurlijk M31 de Andromedanevel.
Erg mooi zijn ook de ‘edge-on’ stelsels. Vooral degenen die door een stofband worden doorsneden. Voorbeelden hiervan zijn M 82, M 104 de Sombreronevel, NGC 891 en NGC 4565 de Spoelnevel.
Ook erg mooi zijn groepen van sterrenstelsels en clusters. De bekendste cluster is de Virgo cluster. Deze enorme groep bestaat uit honderden sterrenstelsels waarvan er al heel wat met een kleine sterrenkijker te zien zijn. Een belangrijke lijst van clusters van sterrenstelsels is de Abell lijst van clusters. Op deze pagina is veel te vinden over clusters die met een grote sterrenkijker bekeken kunnen worden.
Naast clusters zijn er ook kleine losse groepen. Een bekende lijst van deze groepen is de Hickson lijst. Deze groepen bestaan meestal uit 4 of 5 sterrenstelsels in een beeldveld. Een grote sterrenkijker (bijvoorbeeld 25cm) is wel noodzakelijk om deze groepen goed te kunnen zien. Een bekende groep uit deze lijst is Hickson 68: Stephan's Quintet.
De echte doorzetters kunnen zich ook nog eens gaan wagen aan de Arp stelsels. Dit is een lijst van afwijkende sterrenstelsels. Hieronder vallen bijvoorbeeld sterrenstelsels die een bijzondere vorm hebben doordat ze (gedeeltelijk) samengesmolten zijn met een ander sterrenstelsel. Op deze pagina is te vinden welke Arp stelsels allemaal de moeite waard zijn te bekijken met een grote sterrenkijker.
Voor de onuitputtelijke waarnemer zijn tenslotte op deze pagina nog meer uitdagingen op (o.a.) sterrenstelsel gebied te vinden.
|