Astronomen schatten dat er ongeveer 200 miljard sterrenstelsels in het waarneembare heelal zijn. Maar als we andere soorten sterrenstelsels zien geportretteerd in sciencefictionfilms, hebben ze meestal dezelfde basisvorm als de onze. Dit zou een voorbeeld zijn van onze mensgerichte vooroordelen. Hoewel velen van hen op de Melkweg lijken, zijn andere er in totaal verschillende vormen en vormen.

Je hebt waarschijnlijk illustraties van ons thuisstelsel aan de muren zien hangen in talloze wetenschapslokalen. Maar we durven te wedden dat je niet wist dat die posters verhoudingsgewijs dikker zijn dan een belangrijk onderdeel van de Melkweg zelf.

Dat is juist. Net als een gebakken ei bestaat de Melkweg uit een centrale uitstulping omgeven door een platte, dunne schijf. En als we 'dun' zeggen, bedoelen we verbijsterend dun. Zoals natuurkundige en Forbes-correspondent Jillian Scudder opmerkt, is de ‘schijf’ van het Melkwegstelsel ongeveer 100.000 lichtjaar lang, maar slechts ongeveer 0,6 lichtjaar hoog. Dit betekent dat het verhoudingsgewijs 30 keer dunner is dan een normaal vel printerpapier.

Maar we lopen op de zaken vooruit. Voordat we meer te weten komen over wat de Melkweg uniek maakt, moeten we even een stapje terug doen en praten over wat alle sterrenstelsels gemeen hebben.

1. Wat is een sterrenstelsel?
2. Hoe sterrenstelsels hun vorm krijgen
3. Het mysterie van de Ardennen
4. Botsende sterrenstelsels
5. Spiraalvormige sterrenstelsels
6. Elliptische sterrenstelsels
7. Lenticulaire sterrenstelsels
8. Onregelmatige sterrenstelsels

Wat is een sterrenstelsel?

Sterrenstelsels zijn complexe systemen die bij elkaar worden gehouden door de zwaartekracht. Ze bestaan ​​uit gassen, stellair stof en miljoenen – soms zelfs miljarden – sterren, die vergezeld gaan van hun eigen planeten en asteroïdengordels.

Van de ruim 200 miljard sterrenstelsels hebben er vele een spiraalvorm (zoals de Melkweg). Er zijn nog een paar andere typen sterrenstelsels, waaronder onregelmatige sterrenstelsels, elliptische sterrenstelsels en lenticulaire sterrenstelsels. Dwergstelsels, die kleiner zijn en minder sterren hebben dan spiraal- en elliptische sterrenstelsels, zijn er in verschillende vormen en maten.

Hoe sterrenstelsels hun vorm krijgen

Elk sterrenstelsel heeft een uniek verhaal te vertellen. De geschiedenis van elk exemplaar is duidelijk zichtbaar in zijn vorm. Wetenschappers verdelen sterrenstelsels in een handvol op uiterlijk gebaseerde categorieën. De Melkweg is een zogenaamd spiraalstelsel, wat betekent dat het lijkt op een brede, afgeplatte schijf met een lichte uitstulping die in het midden naar buiten uitsteekt.

Die opstelling is het product van rotatiesnelheid, tijd en zwaartekracht. Voor meer informatie spraken we met astrofysicus Raja GuhaThakurta, Ph.D., een professor aan de Universiteit van Californië in Santa Cruz en een autoriteit op het gebied van de studie van hoe sterrenstelsels evolueren. Het is een vakgebied dat tot veel discussie uitnodigt.

"De fysica van hoe deze dingen ontstaan ​​is nog niet volledig bekend of vastgelegd", zegt GuhaThakurta. Niettemin wordt algemeen aangenomen dat de meeste spiraalstelsels hun leven beginnen als draaiende wolken van gas en stof. De snelheid waarmee ze roteren, is van groot belang. Volgens GuhaThakurta is de kans groter dat massieve, snel roterende wolken spiraalstelsels worden.

De zwaartekracht probeert deze draaiende, amorfe lichamen in afgeplatte vlakken te trekken. Na verloop van tijd trekken de wolken samen vanwege de zwaartekracht en verlies van energie als gevolg van wrijving. En dankzij een principe dat het behoud van impulsmoment wordt genoemd, roteert een draaiend object sneller wanneer het samentrekt.

U kunt dit in actie zien op uw plaatselijke ijsbaan. Ervaren schaatsers weten hun draaisnelheid te verhogen door hun armen naar binnen te trekken.

Dus, net als een draaiende klodder pizzadeeg, ontstaan ​​spiraalstelsels wanneer vormeloze gas-/stofwolken met hoge snelheid afvlakken. Dezelfde fysieke krachten beïnvloeden ook het uiterlijk van de puntige ‘armen’ die rond de randen van dergelijke sterrenstelsels te zien zijn.

"De soorten spiraalarmen houden vrijwel zeker verband met de rotatiesnelheid", zegt GuhaThakurta. Snel roterende systemen hebben meestal een ring van kleine, strakke armen. Degenen die langzamer bewegen, hebben daarentegen langere, losjes omhulde exemplaren.

Om te begrijpen waarom, raadt GuhaThakurta aan om een ​​klein thuisexperiment uit te voeren:"Stel je voor dat je in je koffie roert. Doe een klodder room ergens anders dan in het midden. Je zult merken dat de room een ​​spiraalvormig patroon zal vormen", zegt hij. Roer het brouwsel vervolgens met een lepel. Als u dit snel doet, worden de armen van het patroon kleiner en strakker.

Het mysterie van de Ardennen

Oké, tijd voor een korte samenvatting. Tot nu toe hebben we gesproken over hoe spiraalstelsels zich ontwikkelen en hoe rotatie hun armen vormt. Maar hoe zit het met die uitstulpingen die we eerder noemden? In het centrum van spiraalstelsels vind je een cluster van zeer oude sterren die rond een centraal punt draaien. Dit is de uitstulping.

Terwijl de sterren in de schijf zich in een ordelijk, horizontaal vlak bewegen, gedragen de sterren waaruit de uitstulping bestaat zich als bijen die grillig rond een bijenkorf zwermen. Astronomen proberen nog steeds te achterhalen hoe deze uitstulpingen ontstaan. Sommigen speculeren dat ze zich ontwikkelen voordat de rest van een spiraalstelsel dat doet, terwijl anderen denken dat het omgekeerde waar is.

Stel je nu een sterrenstelsel voor dat helemaal uitpuilt. Dit ding zou schijfloos zijn en eruit zien als een gigantische, ronde bol of een enorme American football. Binnenin zouden de sterren in alle richtingen rond het centrale punt van de Melkweg draaien. Gefeliciteerd, je hebt zojuist een elliptisch sterrenstelsel in beeld gebracht.

Het is belangrijk op te merken dat sommige sterrenstelsels noch spiralen, noch elliptische stelsels zijn. Zogenaamde onregelmatige sterrenstelsels hebben geen uitstulpingen en kunnen een grote verscheidenheid aan vormen aannemen.

Botsende sterrenstelsels

Wetenschappers hebben enkele galactische fusies waargenomen die momenteel aan de gang zijn. Misschien zullen ze er ooit uitzien als mooie, goed afgeronde elliptische trainers, maar op dit moment lijken deze zich ontwikkelende vakbonden ongeorganiseerd en vervormd.

Er zijn ook een paar gedocumenteerde voorbeelden van grote spiraalstelsels die kleinere sterrenstelsels kannibaliseren die te dichtbij zijn gekomen, waarbij het slachtoffer langzaam beetje bij beetje wordt verslonden. Deskundigen voorspellen dat onze eigen Melkweg uiteindelijk zal botsen met het nabijgelegen Andromedastelsel, een proces dat deze twee spiraalstelsels zal omvormen tot één elliptisch sterrenstelsel.

Het proces zou over ongeveer 3 miljard jaar moeten beginnen en over nog eens 4 miljard jaar moeten eindigen. Het is duidelijk dat dit niet iets is dat iemand van ons zal meemaken. Maar hoe dan ook, wetenschappers hebben al een naam bedacht voor dit toekomstige elliptische sterrenstelsel:ze noemen het ‘Milkomeda’. Iedereen houdt van een goede portmanteau.

Spiraalvormige sterrenstelsels

Een spiraalstelsel heeft, net als ons eigen sterrenstelsel, een centrale uitstulping en armen die naar buiten spiraalvormig zijn. Sterren, gas en stof vormen deze armen en creëren een onderscheidend uiterlijk dat lijkt op een vuurrad. Omdat spiraalstelsels verschillende afmetingen en vormen hebben, hebben sommige strak gewikkelde spiraalarmen en andere hebben ze meer losjes uitgestrekte armen.

De meeste sterrenstelsels zijn spiraalstelsels, en binnen deze categorie zijn balkspiraalstelsels het meest voorkomende subtype. Een balkspiraalstelsel heeft een centrale staafvormige structuur die bestaat uit sterren, gas en stof en zich uitstrekt vanuit de galactische kern. Wetenschappers veronderstellen dat de balk aangeeft dat een sterrenstelsel volledig volwassen is.

Elliptische sterrenstelsels

Een elliptisch sterrenstelsel – dat een gladde, ellipsvormige of bolvormige vorm heeft – heeft geen goed gedefinieerde kenmerken, zoals armen of schijven. Ze bestaan ​​uit oudere sterren en bevatten doorgaans relatief weinig interstellair gas en stof. Onderzoekers denken dat een elliptisch sterrenstelsel het gevolg kan zijn van botsende sterrenstelsels.

Reusachtige elliptische sterrenstelsels, een subtype van een elliptisch sterrenstelsel, behoren tot de grootste en helderste sterrenstelsels en bevinden zich vaak in het centrum van een cluster van sterrenstelsels:een verzameling sterrenstelsels die bij elkaar worden gehouden door hun wederzijdse zwaartekracht.

Lenticulaire sterrenstelsels

Lenticulaire sterrenstelsels, een mix van spiraalvormige en elliptische sterrenstelsels, hebben een centrale uitstulping, oudere sterren en een platte, schijfachtige structuur. Ze hebben geen goed gedefinieerde spiraalarmen. Sommige theorieën stellen dat deze sterrenstelsels geen armen hebben omdat ze sindsdien zijn vervaagd. Een andere theorie zegt dat lenticulaire sterrenstelsels zijn ontstaan ​​door het samensmelten van spiraalstelsels.

Onregelmatige sterrenstelsels

Zoals de naam al doet vermoeden, heeft een onregelmatig sterrenstelsel geen goed gedefinieerde, symmetrische vorm of structuur. De vorm zou het gevolg kunnen zijn van botsende sterrenstelsels of de zwaartekracht van een ander sterrenstelsel. Ze hebben geen specifiek patroon van sterren, gas en stof. Ze kunnen een mix hebben van oude en jonge sterren.

Dit artikel is bijgewerkt in combinatie met AI-technologie, vervolgens op feiten gecontroleerd en bewerkt door een HowStuffWorks-editor.

Dat is interessant

Het woord ‘melkweg’ is afgeleid van het Griekse woord ‘gala’, wat ‘melk’ betekent – ​​zoals in ‘melkweg’. Die van ons heeft een lichtgevende band van sterren die duidelijk zichtbaar is aan de nachtelijke hemel. Voor oude astronomen leek dit op een strook gemorste melk.