Sterrenstelsels - Corona Borealis | Zevenaar

Sterrenstelsels: een
aaneenschakeling van superlatieven
Sterrenstelsels
Wist u dat……
!  Onze melkweg is een sterrenstelsel
!  Het bevat zo’n 200000000000 sterren
!  Toch staat de dichtstbijzijnde ster op 4 lichtjaar
!  Dit komt overeen met 30.000.000 zon diameters
!  Het heeft in het midden een zwart gat van 4.000.000
! 
! 
! 
! 
! 
! 
! 
zonsmassa’s
Het heeft een doorsnede van 100.000 lichtjaar
De afstand aarde-kern van de melkweg is 25.000 lichtjaar
De zon draait elke 220.000 jaar een rondje rond de kern
De zon heeft een omloopsnelheid van 250km/s
De totale massa van de melkweg is 110.000.000.000
zonsmassa’s
EN ER ZIJN ONGEVEER 200.000.000.000
STERRENSTELSELS!!!!!!!!!!
Laten we er vanavond maar eens wat meer van leren
Sterrenstelsels
resumé van de evolutie
Temperatuurverschillen 380.000 jaar na de oerknal
Gravitatie maar iets dichtere gebieden worden nog dichter en ijlere gebieden worden nog ijler.
Dit worden de ‘Dark Ages’ genoemd
Door gravitatie gas zodanig gecomprimeerd dat kernfusie begint. De eerste sterren geven
licht (400 miljoen jaar jaar na oerknal).
Meer en meer sterren worden gevormd en groeperen zich rond concentraties donkere materie
in een kosmisch web
Heden: honderden miljarden sterrenstelsels vullen het heelal. Computersimulaties van
materieverdeling op basis van de kosmische achtergrondstraling onder invloed van gravitatie
en uitdijing heelal resulteert in wat wij nu waarnemen!
Sterrenstelsels
Het begin
!  Sterrenstelsels ontstaan uit samenvoegingen van
kleinere stelsels en sterrenhopen
Sterrenstelsels
Evolutie
!  Deze afbeelding toont hoe de evolutie van
sterrenstelsels kan hebben plaatsgevonden
Sterrenstelsels
Het begin
!  Ook onze melkweg is gevormd door het samengaan
van kleine groepen sterren.
Sterrenstelsels
Evolutie
Sterrenstelsels
spiraalarmen
!  spiraal armen worden niet gevormd door
ronddraaiende materie
Sterrenstelsels
spiraalarmen
!  De spiraalarmen zijn
ronddraaiende golven
van gecomprimeerd
gas
!  Sterren en gaswolken
komen in een golf,
worden samengedrukt
en vertraagd tijdens
de passage en
vervolgen na passage
weer hun weg
Sterrenstelsels
De galactische bulge
Sterrenstelsels
de bulge
Sterrenstelsels
de galactische bulge
!  3e wet van kepler geeft een zwart gat van 4 miljoen zonsmassa’s.
Sterrenstelsels
de galactische bulge
Sterrenstelsels
Hubble galaxy classificatie
!  Spiraalstelsels worden ingedeeld naar grootte bulge
!  Sa grootste; Sc kleinste
Sterrenstelsels
Hubble galaxy classificatie
Sterrenstelsels
Hubble galaxy classificatie
!  Elliptische stelsels hebben geen spiraal armen en geen
bulge.
!  E0 (meest rond) tot E7 (meest uitgerekt)
Sterrenstelsels
Hubble galaxy classificatie
Sterrenstelsels
Hubble galaxy classificatie
!  onregelmatige sterrenstelsels
Sterrenstelsels
Hubble galaxy classificatie
!  Hubble’s ‘stemvork’
Sterrenstelsels
deep space
Sterrenstelsels
Botsende sterrenstelsels
De afstanden tussen de
meeste sterrenstelsels zijn
niet groot gegeven de
grootte van de stelsels
Dit ‘karrewiel’ is het
resultaat van een
frontale botsing
Sterrenstelsels
Botsende stelsels
Sterrenstelsels
Pauze
Sterrenstelsels
Actieve stelsels
!  40% van de nu bekende
stelsels vallen niet onder de
Hubble indeling
!  Hun spectra zijn wezenlijk
anders en hun lichtsterkte is
vaak extreem groot
!  De helderste zijn de meest
energetische objecten in het
heelal
!  Optisch lijken ze op gewone
stelsels met bulge, disk, sterren
etc maar in andere golflengten
(waar de meeste energie
vrijkomt) blijken hun ongewone
eigenschappen
Sterrenstelsels
Actieve stelsels
Sterrenstelsels
Actieve stelsels
!  Actieve stelsels:
!  Seyfert stelsels (a)
!  Radio stelsels (b
!  Quasars (c)
Sterrenstelsels
Quasar
!  Materie valt naar een
SUPER zwaar gat
!  meest energetische
objecten in heelal
!  miljarden zonsmassa’s
!  Consumeert tot wel 10
zonsmassa’s per jaar
Sterrenstelsels
Actieve stelsels
!  Hoe dichter bij
het zwart gat
hoe heter
!  Hoe heter des te
groter de
uitgezonden
energie
Sterrenstelsels
quasars
! Meeste quasars op 11-13 miljard lichtjaar
! ‘schijnt’ maar een paar miljoen jaar
! Lichtopbrengst 1000x de melkweg
Sterrenstelsels
Quasars
Doppler metingen wijzen op zeeeeer hoge snelheden bij het zwarte gat
Sterrenstelsels
Rotatiekurven
€
Sterrenstelsels
Massa verdeling
!  Rotatiecurve geeft voor een afstand een snelheid.
!  Invullen in:
2
"
mv
GmM
=
2
r
r
2
∧
#
T 2 4π 2
3 =
r€ GM
rv
M=
G
€
(3e wet Kepler)
€
2πr
v=
T
Sterrenstelsels
Rotatiekurven
!  Met rotatiecurven kan massaverdeling van het
stelsel worden bepaald
Sterbeweging
!  Maar we zien:
GM
v =
R
2
€
Sterrenstelsels
Donkere materie
!  Er moet veel meer massa zijn om sterren met de
waargenomen snelheid in hun baan te houden
!  Dus:
GM b GM D
v =
+
R
R
2
!  materie zich in een halo rond het sterrenstelsel bevinden
(3-10x zoveel als Mb)
€
!  In clusters is 10-100 de Mb nodig om sterrenstelsels in
een cluster bijeen te houden
Sterrenstelsels
Donkere materie
!  Super massive black hole in
het midden
!  Schijf met sterren gas en stof
!  Wolk met donkere materie
(grijs)
! 
! 
! 
! 
! 
Geen interactie met licht
Geen emissie
Geen absorptie
Volledig transparant
Alleen
zwaartekrachtswerking
STERRENSTELSEL MOET 5-6 KEER ZOVEEL
DONKERE MATERIE ALS TRADITIONELE MATERIE
BEVATTEN!
Sterrenstelsels
donkere materie
Sterrenstelsels
De structuur
!  Melkweg deel van een
klein cluster: The Local
Group
!  Ons cluster deel uit
van een super cluster:
het Virgo super cluster
!  clusters weergegeven
binnen 1 miljard
lichtjaar
Sterrenstelsels
kosmisch web
Sterrenstelsels
kosmisch web
Sterrenstelsels
Milennium simulatie
Sterrenstelsels
NRC 21 januari 2014 st
Sterrenstelsels
kosmisch web
!  Dit geeft informatie over de verdeling van materie
tussen quasar en waarnemer
Sterrenstelsels
gravitatie lens
Sterrenstelsels
gravitatie lens
Sterrenstelsels
gravitatie lens
Sterrenstelsels
gravitatie lens
Sterrenstelsels
Van oerknal naar sterrenstelsels
Sterrenstelsels
het kosmisch web
Sterrenstelsels
Dit was het dan,
Zijn er nog vragen?