Evolutie van melkwegstelsels

1,519 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,519
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
354
Actions
Shares
0
Downloads
67
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Evolutie van melkwegstelsels

  1. 1. MELKWEGSTELSELS Ontstaan en ontwikkeling van galaxies C. de Jager
  2. 2. Een voorbeeld: ons eigen Melkwegstelsel (galaxis) De naam verwijst naar de Melkwegband ( gala (gr) = melk ). De melkweg is vooral op het zuidelijk halfrond fraai zichtbaar
  3. 3. De melkweg gezien vanuit Mauna Kea (Hawaii; 4200 meter hoogte)
  4. 4. Een detail: sterren, gas- en stofwolken
  5. 5. In de Melkwegband zien we het Melkwegstelsel: een kern en (spiraal-)armen
  6. 6. Meer gedetailleerd: ons Melkwegstelsel heeft een balkvormige kern
  7. 7. Enkele getallen over ons Melkwegstelsel <ul><li>Afmeting ca. 100.000 lichtjaren </li></ul><ul><li>Dikte ca. 1000 lichtjaren; dus heel plat! </li></ul><ul><li>Totale zichtbare massa: 200 miljard zonsmassa’s </li></ul><ul><li>Totale aantrekkende massa: 3 biljoen zonsmassa’s; dus ca. 90% onzichtbare materie! </li></ul><ul><li>Zon loopt eenmaal rond in 250 miljoen jaar </li></ul><ul><li>Oudste ster (HE 1523-0901) is 13,2 miljard jaar oud; bestond ons stelsel toen al? </li></ul>
  8. 8. Er zijn veel meer stelsels; NGC1512 lijkt op ons stelsel
  9. 9. Galaxies in soorten Edwin Hubble (1936) deed een eerste poging tot classificatie: spiralen, balkspiralen, elliptische en onregelmatige stelsels
  10. 10. De draaikolk (NGC5194 = M51a); een spiraalstelsel
  11. 11. NGC3370 een andere spiraal
  12. 12. Spiraalstelsel NGC123: roodachtige kern bevat oude sterren; armen bevatten gas en jonge sterren
  13. 13. Spiraalstelsel M81
  14. 14. Een bijzonder stelsel: M64 – het ‘Blauwe oog’. Bevat heel veel stof- en gaswolken
  15. 15. Balkspiraal NGC130
  16. 16. Elliptisch stelsel ESO-325G004; verder weg zien we nog enkele ellipsen en een balkspiraal Afstand: 450 Mlj lj; massa 100 miljard zonsmassa’s
  17. 17. Enkele onregelmatige stelsels
  18. 18. Hubble’s ‘stemvork’; een eerste poging tot classificatie (ca. 1930). Ellipsen worden spiralen en onregelmatig stelsels
  19. 19. Groepen van stelsels Een extragalactisch stelsel (galaxie) komt zelden alleen voor
  20. 20. Een klein groepje: de Locale Groep met ons Melkwegstelsel, M31, M33 en een 45-tal kleinere stelsels
  21. 21. Locale groep driedimensionaal; zie ook de schaal (1 Miljoen lichtjaren)
  22. 22. Barnard’s stelsel is een van de leden van de Locale Groep
  23. 23. De Sculptor Groep , een van onze naaste buren, op ca. 10 Mljn lj, bevat minstens 15 leden
  24. 24. Enkele leden van de Sculptorgroep
  25. 25. Het Seyfert sextet, op 190 Mljn lj
  26. 26. De Virgo cluster, op ca. 60 Mljn lj, bevat ca. 2000 leden
  27. 27. Enkele leden van de Virgo cluster
  28. 28. De Coma cluster, op 300 Mljn lj, met ca. 1000 leden
  29. 29. Een deel van Coma
  30. 30. De Grote Aantrekker (the Great Attractor) Met 600 km per seconde beweegt de Locale Groep zich naar de Grote Aantrekker ... of naar iets anders?
  31. 31. Superclusters – de Grote Aantrekker <ul><li>Grote Aantrekker: massa van ruim 10.000 stelsels op 200 Miljoen lj </li></ul><ul><li>Staat in zelfde halfrond als de Virgo cluster, deze staat op 60 Mljn lj </li></ul><ul><li>Nog verder dan de Grote Aantrekker staat een nog grotere massaconcentratie: de Shapley supercluster , op ca. 650 Mljn lj, met ca. 100.000 leden waaronder 25 clusters. </li></ul><ul><li>Welke is de echte aantrekker – of effect van beide? </li></ul><ul><li>Onderzoek wordt bemoeilijkt door bedekking door ons eigen melkwegstelsel </li></ul>
  32. 32. Deel van de Grote Aantrekker
  33. 33. Ruimtelijk: clusters, Grote Aantrekker en het melkwegvlak
  34. 34. Superclusters in ‘nabij’ heelal
  35. 35. Recente ontdekking (3 nov. ’09) <ul><li>Supercluster op 6,7 Miljard lichtjaar </li></ul><ul><li>Bevat ca. 10.000 stelsels </li></ul><ul><li>Minstens 10 clusters </li></ul><ul><li>Gasfilamenten </li></ul><ul><li>Omvang 60 miljoen lj </li></ul><ul><li>(ESO; Chili) </li></ul>
  36. 36. Conclusies uit het voorgaande <ul><li>Met de waargenomen snelheidsverschillen tussen leden van de groepen zouden de groepen gauw uiteen vliegen </li></ul><ul><li>Om toch bijeen te kunnen blijven moeten ze ca. 10 maal meer materie bevatten: de ‘donkere materie’ </li></ul><ul><li>De groepen en hun donkere materie moeten als geheel ontstaan zijn: gaswolken condenseren tot individuele wolken en die tot stelsels </li></ul>
  37. 37. Naar het begin – 13,7 miljard jaar geleden Microgolfmetingen met de WMAP satelliet en diepe opnamen met de Hubble telescoop
  38. 38. WMAP toont het eerste heelal; fluctuaties in de gasdichtheid maar (nog) geen sterren of stelsels
  39. 39. ‘ Hubble deep field ’ toont verre stelsels
  40. 40. Eerste fasen van het heelal <ul><li>Heelal is 13,7 miljard jaar oud </li></ul><ul><li>Na ca. 0,6 tot 1 miljard jaar vormden zich eerste stelsels en eerste sterren </li></ul><ul><li>Onder de eerste stelsels zien we relatief veel onregelmatige stelsels en ook veel quasars </li></ul><ul><li>Hypothese: door hun rotatie worden de stelsels afgeplat en gaan over in spiralen </li></ul>
  41. 41. Quasars <ul><li>Een quasar straalt ca. 1000 maal zoveel energie uit als ons eigen stelsel </li></ul><ul><li>Quasars komen hoofdzakelijk voor in eerste fasen van het heelal </li></ul><ul><li>Vermoedelijk zeer zwaar zwart gat in centrum, dat materie invangt; val-energie wordt utgestraald </li></ul><ul><li>Invang van ca. 10 zonsmassa’s per jaar is nodig </li></ul><ul><li>Hypothese: gevolg van botsingen en samensmelten van stelsels in het jonge heelal, want in jong heelal zat alles dichter bij elkaar </li></ul>
  42. 42. Vorming van spiraalstelsels Probleem: jonge armen om een oude kern
  43. 43. Draaiende gaswolk wordt platte wolk <ul><li>Een rondwentelende gaswolk zal afgeplat raken door de wisselwerking tussen aantrekking naar de kern en middelpuntvliedende kracht </li></ul><ul><li>In de gaswolk ontstaan ook sterren – door condensatie van gas </li></ul><ul><li>Sterren doen niet mee aan de afplatting </li></ul>
  44. 44. Een elliptisch stelsel (weinig afgeplat) bestaat uit ‘oude’ sterren – leeftijden tot 13 miljard jaar
  45. 45. Ellipsen versus spiralen <ul><li>Ellipsen bestaan uit oude sterren, bevatten geen gas </li></ul><ul><li>Er kunnen daar dus geen nieuwe sterren meer gevormd worden </li></ul><ul><li>De kern van een spiraal lijkt op een elliptisch stelsel </li></ul><ul><li>Maar uit gas in de armen ontstaan sterren </li></ul>
  46. 46. Spiraalarm – tijdelijk verschijnsel
  47. 47. Armen: golven in het gas <ul><li>Door trage golven in het gas ver van de kern ontstaan dichtheids opeenhopingen; dit worden de armen </li></ul><ul><li>In het verdichte gas ontstaan nieuwe sterren </li></ul><ul><li>Na enkele omwentelingen van het stelsel zijn de armen alweer verdwenen </li></ul><ul><li>Zolang er gas is ontstaan weer nieuwe armen </li></ul>
  48. 48. Rood: gasrijke gebieden van stervorming
  49. 49. Sombrero stelsel toont gas in evenaarvlak
  50. 50. Spiralen in ijle delen van het heelal <ul><li>Spiraalstelsels komen hoofdzakelijk voor in de ijle delen van het heelal </li></ul><ul><li>Daar zijn botsingen zeldzaam </li></ul><ul><li>Bij een botsing tussen twee stelsels wordt gas samengeperst – dat geeft plaatsen van hevige stervorming </li></ul><ul><li>Een voorbeeld: het Antennestelsel </li></ul><ul><li>Daarna is er weinig gas over voor stervorming </li></ul>
  51. 51. Antenne stelsels – twee botsende stelsels: rijke stervorming
  52. 52. Samengevat: <ul><li>Onregelmatigheden in het oergas zijn kiemen voor galaxies en sterren </li></ul><ul><li>Aanvankelijk onregelmatige stelsels worden door rotatie regelmatiger </li></ul><ul><li>Stelsels kunnen groeien door botsingen </li></ul><ul><li>Uit botsingen ontstaan gasarme stelsels, na de eerste fase van overmatige stervorming </li></ul><ul><li>Over ~ 3 miljard jaar botst het Andromeda stelsel met het onze – daarbij rijke stervorming eindigend in een gasarm – elliptisch – stelsel </li></ul>
  53. 53. Presentatie nog eens zien? Zie www.cdejager.com Ga daar naar ‘presentaties’

×