Bolhopen, sterrenhopen en nevels

Als we ’s nachts naar buiten kijken dan kunnen we met een verrekijker of telescoop al enkele tientallen bolhopen waarnemen. Bij goede weersomstandigheden zijn er zelfs enkele met het blote oog zichtbaar.

Gezien door een kijker is een bolhoop een vrij regelmatig gevormde opeenhoping van sterren. In het midden staan de sterren zo dicht bij elkaar dat ze niet meer afzonderlijk te onderscheiden zijn. Momenteel zijn er een 120-tal bolhopen bekend waarvan M13 in het sterrenbeeld Hercules voor de waarnemers op het noordelijk halfrond wel de bekendste is. Onder goede weersomstandigheden en bij afwezigheid van storend licht kan deze zelfs al met het blote oog als een wazig vlekje gezien worden.

Bolhopen bestaan overwegend uit zeer oude sterren. Ze liggen niet in het vlak van de melkweg maar als een halo rond de melkweg met een diameter van ruim 100.000 lichtjaar.

Rond ons melkwegstelsel zijn inmiddels ook enkele bolhopen gevonden op meer dan 50.000 lichtjaar van het centrum wat er op zou duiden dat de halo veel groter is als eerst werd aangenomen. Men heeft vermoedens dat de halo zich uitstrekt tot een afstand van ongeveer 250.000 lichtjaar. De buitenste delen van de halo bestaan vermoedelijk voornamelijk uit donkere materie. Men denkt dat deze halo van bolhopen en donkere materie waarschijnlijk een restant is van het ontstaan van onze melkweg en kan daarom het beste vergeleken worden met de Oort-wolk van kometen en rotsblokken rond ons eigen zonnestelsel.

Onze Melkweg

Het melkwegstelsel heeft een diameter van 100.000 lichtjaar. De spiraalarmen zijn zo’n 3000 lichtjaar dik terwijl de kern ongeveer 15.000 lichtjaar dik is. De sterren zijn niet gelijkmatig verdeeld, naar het centrum toe vinden we meer sterren. Ook rond het centrale vlak treft men meer sterren aan. Ons eigen zonnestelsel bevindt zich in één van de spiraalarmen op een afstand van ruwweg 30.000 lichtjaar van het centrum en ongeveer 50 lichtjaar boven het centrale vlak. Afgezien van variaties die te maken hebben met de afstand tot het centrum komen er in het melkwegstelsel ook plaatselijke concentraties voor van gas, stof en sterren: nevels en sterrenhopen.

Donkere nevels

Aan de hemel bevinden zich gebieden waar minder sterren zichtbaar zijn dan er om heen. Op die plaatsen hangen gas- en stofwolken in de ruimte die ons het zicht om de sterren er achter verhinderen.. Soms tekenen ze zich scherp af tegen een lichtende nevel op de achtergrond. Zo kennen we de Paardekopnevel in het sterrenbeeld Orion.

Diffuse nevels

In gas- en stofwolken kunnen er door samentrekking concentraties ontstaan waaruit sterren geboren worden. Als die sterren heet genoeg zijn, kan hun ultraviolette straling het gas van de nevel er omheen doen oplichten. De atomen in een emissienevel raken geïoniseerd, meestal door energierijke straling van nabijgelegen sterren. Bij de recombinatie van de ionen met de vrije elektronen wordt op specifieke golflengten straling uitgezonden. Emissienevels die grotendeels uit geïoniseerd waterstofgas bestaan worden H II-gebieden genoemd. Ook planetaire nevels en supernovaresten behoren tot de emissienevels. Een diffuse nevel die zelf licht uitzendt noemen we een emissienevel. De kleur van de emissienevel hangt af van zijn chemische samenstelling. Waterstof en zuurstof zorgen voor rode en groene kleurelementen. Een bekend voorbeeld van een emissienevel is de Orionnevel.

Een diffuse nevel kan ook zichtbaar worden doordat minder hete gassen haar verlichten. De nevel wordt dan zichtbaar omdat het gas en stof het sterlicht verstrooien. Dergelijke nevels nomen we reflectienevels. Reflectienevels hebben doorgaans een blauwe kleur omdat blauw licht het gemakkelijkste wordt verstrooid. Voorbeeld van reflectienevels zijn de restjes waterstofwolken rond de heldere jonge sterren van de Pleiaden in het sterrenbeeld Stier.

Open sterrenhopen

Sterren die uit dezelfde grote gaswolk zijn ontstaan bevinden zich in het begin nog in elkaars nabijheid. We zien dit als een sterrenhoop. Vanwege de onregelmatige verdeling en de open structuur van zo’n hoop spreken we dan over een open sterrenhoop. Er zijn momenteel ongeveer 900 open sterrenhopen bekend die elk 100 tot 1000 sterren bevatten.

De Pleiaden zijn het bekendste voorbeeld van een open sterrenhoop. De groep bevat dik 400 sterren waarvan alleen de allerhelderste met het blote oog zichtbaar zijn.

Planetaire nevels

Planetaire nevels danken hun naam aan hun uiterlijk. Door een telescoop zien we ze als een klein schijfje gelijk een planeet maar hier houdt verder wel alle verband op.
Een planetaire nevel is een emissienevel met een regelmatige, symmetrische ring- of schijfvormige structuur met een middellijn van ca. één lichtjaar. De naam planetaire nevel werd in 1785 bedacht door de Engelse astronoom William Herschel; de kleine, ronde nevels lijken in de telescoop namelijk veel op zwakke planeetschijfjes zoals die van Uranus, die in 1781 door Herschel was ontdekt. Planetaire nevels ontstaan wanneer lichte sterren zoals de zon aan het eind van hun leven instabiel worden en in de loop van enkele honderdduizenden jaren hun buitenlagen afstoten. De gassen in de nevel lichten op onder invloed van de energierijke ultraviolette straling van de witte dwergster die in het centrum van de nevel overblijft. De levensduur van een planetaire nevel bedraagt enkele tienduizenden jaren; daarna is het materiaal zo sterk verdund dat er niets meer van te zien is. Er zijn meer dan 1500 planetaire nevels bekend. Bekende planetaire nevels (meestal genoemd naar hun vorm) zijn de Ringnevel in het sterrenbeeld Lyra (Lier), de Halternevel in Vulpecula (Vosje), de Helixnevel in Aquarius (Waterman) en de Uilnevel in Ursa Major (Grote Beer). Als onze zon aan het eind van haar leven komt zal ze ook een planetaire nevel vormen.

Supernovaresten

Bij een supernova-explosie worden grote gasmassa’s met gigantische snelheden de ruimte in gestoten. Zowel planetaire nevels als supernovaresten zijn zichtbaar door fluorescentie.Een bekend voorbeeld van een supernovarestant is de Krabnevel in het sterrenbeeld Stier. Hij zet uit met een snelheid van 1000 km/s. Daaruit heeft men berekend dat de explosie in 1054 heeft plaatsgevonden. Dit komt overeen met oude Chinese geschriften die het hebben over een nieuwe ster in het sterrenbeeld Stier die zelfs overdag zichtbaar was.

Eerste publicatie: 16 juli 2009
Laatste keer bewerkt op: 4 maart 2017

Bron:
Govert Schilling, Sterrenkunde van A – Z, Uitgever Het Spectrum, 1999
Volkssterrenwacht Urania