Spiraalvormige sterrenstelsels

Spiraalvormige sterrenstelsels danken hun naam aan hun vorm die lijkt op een opgewonden spiraal. De meeste sterrenstelsels die we kunnen zien zijn spiraalvormige sterrenstelsels. Ze kunnen verschillende vormen hebben. De armen van een spiraal bestaan vaak uit jonge hete sterren.

In het Nederlands worden sterrenstelsels ook vaak melkwegstelsels genoemd naar de melkwegband die wij aan de sterrenhemel kunnen zien. Deze band van stof en sterren is in feite één van de armen van ons sterrenstelsel.

Spiraalvormige sterrenstelsels: karakteristieken en classificatie

De meeste spiraalvormige sterrenstelsels hebben een centrale kern die wordt omringd door een afgeplatte schijf. De centrale kern bevat voornamelijk oudere zwakke sterren en bovendien neemt men aan dat in iedere kern een supermassief zwart gat voorkomt. Het zwakke licht van de oude sterren kan het lastig maken om de kern goed te kunnen onderscheiden. Er zijn spiraalvormige sterrenstelsels waar geen kern is te zien. Wetenschappers denken dat in iedere kern van een sterrenstelsel een supermassief zwart gat voorkomt maar het is niet waar te nemen omdat het wordt omringd door stof en gas.

De schijf draait om de kern heen en de vorm van deze schijf zorgt voor de vorm van het stelsel. De schijf verdeelt zichzelf in armen die om het stelsel draaien. Deze spiraalarmen bevatten voornamelijk jonge sterren die erg helder zijn maar die wel een kort leven hebben. Daarnaast bevatten de spiraalarmen veel stof en gas. De verdeling van de heldere sterren zorgt door de duidelijke afbakening van de spiraalarmen.

vormen van sterrenstelsels

Sterrenstelsels komen voor in alle vormen en maten

Hoe de vorming van spiraalarmen precies plaatsvindt weten astronomen nog niet. Als ze permanent aanwezig zouden zijn dan zouden ze zichzelf opdraaien en binnen een paar miljard jaar verdwijnen. Men denkt dat ze in stand worden gehouden door een soort van dichtheidsgolven die door de schijf heen bewegen. Mogelijk dat ontmoetingen tussen sterrenstelsels verantwoordelijk zijn voor deze golven. Als twee sterrenstelsels bijna met elkaar in botsing komen dan zal hun massa zorgen dat ze elkaar onderling beïnvloeden. Maar mogelijk speelt ook de manier waarop een sterrenstelsel wordt gevormd een belangrijke rol bij het ontstaan van de spiraalarmen.

Ongeveer tweederde van alle spiraalstelsels heeft een balk door de kern heen lopen. Spiraalvormige sterrenstelsels zonder balk zijn dus in de minderheid. Ook ons eigen sterrenstelsel heeft een centrale balk alhoewel die moeilijk is waar te nemen. Pas in 1990 begon men te vermoeden dat ons eigen sterrenstelsel ook een centrale balk heeft maar die is eigenlijk pas sinds 2005 bevestigd.

In 1926 stelde de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble een systeem op om sterrenstelsels te classificeren. Dit systeem classificeert sterrenstelsels naar hun uiterlijk. Spiraalvormige sterrenstelsels zijn ingedeeld naar de winding van de spiraalarmen en naar de aan- of afwezigheid van een centrale balk.

Ongeveer 77% van alle sterrenstelsels die we kunnen zien zijn spiraalvormige sterrenstelsels maar ze zijn niet de dominante vorm in het heelal. Elliptische stelsels bestaan uit oudere, lichtzwakkere sterren en ze zijn dus veel lastiger te zien. In grote overzichten van stukjes van de sterrenhemel die astronomen hebben onderzocht domineren de elliptische stelsels. Belangrijke astronomen leiden er uit af dat elliptische stelsels heersend zijn in de rest van het heelal.

Ontstaan van spiraalvormige sterrenstelsels

Spiraalvormige sterrenstelsels zijn gevuld met stof en gas. Daardoor vindt er heel veel stervorming plaats. Men neemt aan dat spiraalvormige sterrenstelsels gemiddeld veel jonger zijn dan elliptische sterrenstelsels die veel minder stof en gas bevatten en waar dus ook minder stervorming plaatsvindt.

Spiraalvormige sterrenstelsels kunnen veel verschillende vormen hebben. Ongeveer 60% van de spiraalvormige sterrenstelsels bevat meerdere armen. Ongeveer 10% slechts twee armen heeft. Van ongeveer 30% van de spiraalvormige sterrenstelsels zijn de armen niet duidelijk gevormd. Het is mogelijk dat ze in de tijd zijn vervaagd.

Spiraalvormige sterrenstelsels kunnen een massa hebben tussen 1 miljard en 1 triljoen zonsmassa. De zichtbare schijf kan een doorsnede hebben van 10.000 tot 300.000 lichtjaar. Het grootste spiraalvormige sterrenstelsel dat we kennen, NGC 6872, heeft een doorsnede van 522.000 lichtjaar en is daarmee 5 keer groter dan ons eigen sterrenstelsel.

NGC6872 in het sterrenbeeld Pavo - Pauw

NGC6872, het grootste spiraalvormige sterrenstelsel dat we kennen (ESO)

In het jonge heelal kwamen sterrenstelsels vaak met elkaar in botsing dus de spiraalvorm van de oude stelsels zal snel vernietigd zijn. Het oudste spiraalvormige sterrenstelsel dat we op dit moment kennen, BX 442, heeft een leeftijd van ongeveer 10,7 miljard jaar. Men denkt dat dit sterrenstelsel zich ongeveer 3 miljard jaar na de Oerknal heeft gevormd.

BX442, het oudste spiraalstelsel dat we kennen

Met een geschatte leeftijd van 10,7 miljard jaar is BX422 het oudste spiraalstelsel dat we kennen (Dunlop Institute for Astronomy & Astrophysics)

Een momenteel gangbare theorie onder astronomen is dat als spiraalvormige sterrenstelsels al hun stof en gas hebben verbrand en stervorming op een laag pitje komt te staan hun vorm zal veranderen en ze zullen evolueren naar een elliptisch sterrenstelsel.

Relevante artikelen:

 

Eerste publicatie: 17 augustus 2013
Laatste keer gewijzigd op: 16 oktober 2016