Sterrenstelsels handelen niet alleen. De afstanden tussen sterrenstelsels lijken groot, maar de diameters van sterrenstelsels zijn ook groot. Vergeleken met sterren, sterrenstelsels staan relatief dicht bij elkaar. Ze kunnen interageren en belangrijker, botsen. Als sterrenstelsels botsen, ze gaan eigenlijk door elkaar heen -- de sterren binnenin komen elkaar niet tegen vanwege de enorme interstellaire afstanden. Maar botsingen hebben de neiging om de vorm van een melkwegstelsel te vervormen. Computermodellen laten zien dat botsingen tussen spiraalstelsels vaak elliptische vormen (dus spiraalstelsels zijn waarschijnlijk niet betrokken geweest bij botsingen). Wetenschappers schatten dat maar liefst de helft van alle sterrenstelsels betrokken is geweest bij een of andere botsing.
Gravitatie-interacties tussen botsende sterrenstelsels kunnen verschillende dingen veroorzaken:
Dus, zweven sterrenstelsels gewoon rond in de ruimte of regelt een onzichtbare kracht hun beweging? En wat gebeurt er als ze elkaar tegenkomen? Ontdek het op de volgende pagina.
" " 2008 Hoe werkt het
Sterrenstelsels zijn niet willekeurig verdeeld over het universum - ze hebben de neiging om in te bestaan galactische clusters . De sterrenstelsels in deze clusters zijn door zwaartekracht met elkaar verbonden en beïnvloeden elkaar.
Rijke clusters bevatten 1, 000 of meer sterrenstelsels. De Maagd supercluster, bijvoorbeeld, omvat meer dan 2, 500 sterrenstelsels en bevindt zich ongeveer 55 miljoen lichtjaar van de aarde.
Slechte clusters bevatten minder dan 1, 000 sterrenstelsels. De Melkweg en het Andromeda-sterrenstelsel (M31) zijn de belangrijkste leden van de Lokale groep , die 50 sterrenstelsels bevat.
Toen astronomen Margaret Geller en Emilio E. Falco de posities van sterrenstelsels en galactische clusters in het heelal in kaart brachten, het werd duidelijk dat galactische clusters en superclusters niet willekeurig worden verdeeld. Ze zijn eigenlijk samengeklonterd in muren (lange filamenten) afgewisseld met leegtes , die het universum een spinnenwebachtige structuur geeft.
De intergalactisch medium -- de ruimte tussen sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels -- is niet helemaal leeg. We kennen de exacte aard van het intergalactische medium niet, maar het bevat waarschijnlijk een relatief kleine gasdichtheid. Het grootste deel van het intergalactische medium is koud (ongeveer 2 graden Kelvin), maar recente röntgenwaarnemingen suggereren dat sommige delen ervan heet zijn (miljoenen graden Kelvin) en rijk aan metalen. Een van de actieve gebieden van astronomisch onderzoek van vandaag is gericht op het bepalen van de aard van het intergalactische medium - het kan ons helpen erachter te komen hoe het universum precies begon en hoe sterrenstelsels zich vormen en evolueren.
Laten we een laatste eigenschap bekijken met betrekking tot sterrenstelsels en hun distributies. Voor zijn metingen van galactische afstanden, Edwin Hubble bestudeerde de lichtspectra die sterrenstelsels uitzenden. In alle gevallen, hij merkte op dat de spectra waren: Doppler-verschoven naar het rode einde van het spectrum. Dit geeft aan dat het object van ons af beweegt. Hubble merkte dat waar hij ook keek, sterrenstelsels dreven van ons weg. En hoe verder de melkweg, hoe sneller het weg ging. 1929, Hubble publiceerde een grafiek van deze relatie, die bekend is geworden als De wet van Hubble .
wiskundig, De wet van Hubble stelt dat de snelheid van recessie (V) is recht evenredig met de galactische afstand (NS). De vergelijking is V =Hd , waar H is de Hubble-constante , of evenredigheidsconstante. De meest actuele schatting van H is 70 kilometer per seconde per megaparsec. De wet van Hubble is een belangrijk bewijs dat het universum uitdijt - zijn werk vormde de basis van de oerknaltheorie over de oorsprong van het universum.
Sommige sterrenstelsels spuwen gassen uit, zenden intens licht uit en hebben superzware zwarte gaten in hun centrum. We zullen hierna leren over actieve sterrenstelsels.
Het Doppler-effect Net zoals het hoge geluid van de sirene van een brandweerwagen lager wordt naarmate de vrachtwagen wegrijdt, de beweging van sterren beïnvloedt de golflengten van het licht dat we van hen ontvangen. Dit fenomeen wordt het Doppler-effect genoemd. We kunnen het Doppler-effect meten door lijnen in het spectrum van een ster te meten en deze te vergelijken met het spectrum van een standaardlamp. De hoeveelheid Dopplerverschuiving vertelt ons hoe snel de ster ten opzichte van ons beweegt. In aanvulling, de richting van de Dopplerverschuiving kan ons de richting van de beweging van de ster vertellen. Als het spectrum van een ster naar het blauwe uiteinde wordt verschoven, de ster beweegt naar ons toe; als het spectrum naar het rode uiteinde wordt verschoven, de ster beweegt van ons weg.
Actieve sterrenstelsels
Als je naar een normaal sterrenstelsel kijkt, het meeste licht komt van de sterren in zichtbare golflengten en is gelijkmatig verdeeld over de melkweg. Echter, als je enkele sterrenstelsels waarneemt, je zult intens licht uit hun kernen zien komen. En als je naar dezelfde sterrenstelsels kijkt in de röntgenfoto, ultraviolet, infrarood en radiogolflengten, ze lijken enorme hoeveelheden energie af te geven, blijkbaar uit de kern. Dit zijn actieve sterrenstelsels , die een zeer klein percentage van alle sterrenstelsels vertegenwoordigen. Er zijn vier classificaties van actieve melkwegstelsels, maar het type dat we waarnemen kan meer afhangen van onze kijkhoek dan van structurele verschillen.
Seyfert-sterrenstelsels
Radiosterrenstelsels
quasars
Blazars
Om actieve sterrenstelsels te verklaren, wetenschappers moeten kunnen uitleggen hoe ze zulke grote hoeveelheden energie uit zulke kleine gebieden van de galactische kernen uitzenden. De meest geaccepteerde hypothese is dat zich in het centrum van elk van deze sterrenstelsels een massief of superzwaar zwart gat bevindt. Rond het zwarte gat is een accretieschijf van snel ronddraaiend gas dat is omgeven door een torus (een donutvormige schijf van gas en stof). Als het materiaal van de accretieschijf in het gebied rond het zwarte gat valt (de gebeurtenishorizon ), het verwarmt tot miljoenen graden Kelvin en wordt naar buiten versneld in de jets.
Seyfert-sterrenstelsels
Ontdekt door Carl Seyfert in 1943, deze sterrenstelsels (2 procent van alle spiraalstelsels) hebben brede spectra die duiden op kernen van hete, geïoniseerd gas met lage dichtheid. De kernen van deze sterrenstelsels veranderen om de paar weken van helderheid, dus we weten dat de objecten in het centrum relatief klein moeten zijn (ongeveer de grootte van een zonnestelsel). Met behulp van Doppler-verschuivingen, astronomen hebben opgemerkt dat de snelheden in het centrum van Seyfert-sterrenstelsels ongeveer 30 keer groter zijn dan die van normale sterrenstelsels.
Radiosterrenstelsels
Radiosterrenstelsels zijn elliptisch (0,01 procent van alle sterrenstelsels zijn radiostelsels). Hun kernen zenden jets van gas met hoge snelheid (dichtbij de lichtsnelheid) boven en onder de melkweg uit - de jets interageren met magnetische velden en zenden radiosignalen uit.
quasars (quasi-stellaire objecten)
Quasars werden ontdekt in de vroege jaren zestig. ongeveer 13, 000 zijn ontdekt, maar het kunnen er wel 100 zijn, 000 daar [bron:A Review of the Universe]. Ze zijn miljarden lichtjaren verwijderd van de Melkweg en zijn de meest energetische objecten in het universum. De extreme helderheid van quasars kan gedurende een hele dag fluctueren, wat aangeeft dat de energie uit een heel klein gebied komt. Er zijn duizenden quasars gevonden, en men denkt dat ze afkomstig zijn uit de kernen van verre sterrenstelsels.
Blazars
Blazars zijn een soort actief sterrenstelsel -- ongeveer 1, 000 zijn gecatalogiseerd [bron:A Review of the Universe]. Vanuit ons oogpunt, we kijken "frontaal" naar de jet die uit de melkweg komt. Zoals quasars, hun helderheid kan snel fluctueren - soms in minder dan een dag.
Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over sterrenstelsels.
Sterrenstelsels De meeste sterrenstelsels hebben weinig nieuwe stervorming - ongeveer één per jaar. Echter, starburst sterrenstelsels meer dan 100 per jaar produceren. In dit tempo, starburst-sterrenstelsels verbruiken al hun gas en stof in ongeveer 100 miljoen jaar, wat kort is in vergelijking met de miljarden jaren dat de meeste sterrenstelsels bestaan. Starburst-sterrenstelsels zenden hun intense licht uit vanuit een klein gebied van nieuw gevormde sterren en supernova's. Dus, astronomen denken dat starburst-sterrenstelsels een korte fase vertegenwoordigen in hoe sterrenstelsels veranderen en evolueren, misschien een fase voordat het een actief sterrenstelsel werd.
Oorspronkelijk gepubliceerd:7 februari 2008
Veelgestelde vragen over Galaxy Hoeveel sterrenstelsels zijn er? Er kunnen maar liefst 2 biljoen sterrenstelsels in het universum zijn. Wat is een melkweg? Een melkwegstelsel is een groot systeem van sterren, gas (meestal waterstof), stof en donkere materie die om een gemeenschappelijk centrum draaien en door de zwaartekracht aan elkaar zijn gebonden. Ze zijn beschreven als 'eilanduniversums'. In welk sterrenstelsel leven we? De melkweg! Hoeveel sterren zijn er in een melkwegstelsel? Sterrenstelsels zijn er in verschillende maten en vormen. Ze kunnen zo weinig als 10 miljoen sterren hebben of maar liefst 10 biljoen (de Melkweg heeft ongeveer 200 miljard sterren). Welke drie soorten sterrenstelsels zijn er? 1936, Edwin Hubble classificeerde sterrenstelsels in de Hubble-reeks. De drie soorten sterrenstelsels zijn elliptisch, spiraalvormig en onregelmatig. Veel meer informatie HowStuffWorks-artikelen Is er een gat in het heelal?
Hoe sterren werken
Hoe de zon werkt
Hoe de aarde werkt
Hoe donkere materie werkt
Hoe zwarte gaten werken
Hoe licht werkt
Hoe telescopen werken
Hoe de Hubble-ruimtetelescoop werkt
Hoe Lunar Liquid Mirror Telescopen werken
Als je alle materie in het universum naar één hoek zou verplaatsen, hoeveel ruimte zou het in beslag nemen?
Meer geweldige links Galaxy Evolution Explorer
Wat zijn sterrenstelsels?
Actieve sterrenstelsels en quasars
bronnen Een kaart van de Melkweg. http://www.atlasoftheuniverse.com/milkyway.html
Een overzicht van het heelal - structuren, evoluties, waarnemingen, en theorieën. http://universe-review.ca/F05-galaxy.htm
Een lerarengids voor het universum. http://www.astro.princeton.edu/~clark/teachersguide.html.
Bennett, J et al. "The Cosmic Perspective (derde editie)." Peerson, 2004.
Chandra X-ray Observatory - X-ray Astronomy Field Guide, Sterrenstelsels. http://chandra.harvard.edu/xray_sources/starburst.html
Galaxy Classificatie en Evolution Lab. http://cosmos.phy.tufts.edu/~zirbel/laboratories/Galaxies.pdf
Henry, J.Patrick et al. "De evolutie van Galaxy Clusters." Wetenschappelijke Amerikaan, December 1998. http://atropos.as.arizona.edu/aiz/teaching/a204/darkmat/SciAm98b.pdf
NASA Stel je het heelal voor, Boek "Het verborgen leven van sterrenstelsels". http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/galaxies/imagine/titlepage.html
NASA Stel je het heelal voor, Actieve sterrenstelsels en quasars. http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/active_galaxies.html
NASA Stel je het heelal voor, De verborgen levens van sterrenstelsels poster. http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/teachers/galaxies/imagine/poster.jpg
NASA/JPL Galaxy Evolution Explorer (GALEX). http://www.galex.caltech.edu/
NASA/JPL GALEX. Sterrenstelsels en UV. http://www.galex.caltech.edu/SCIENCE/science.html
Wetenschap @NASA. Wat zijn sterrenstelsels? Hoe ontstaan en evolueren ze? http://science.hq.nasa.gov/universe/science/galaxies.html
SEDS.org, Melkwegstelsels. http://www.seds.org/messier/galaxy.html
zaden, MA. "Stars &Galaxies (tweede editie)." Brooks/Cole, 2001.
Stephens, S. "Hand-out voor het sorteren van sterrenstelsels." http://www-tc.pbs.org/seeinginthedark/pdfs/galaxy_sorting_handout.pdf
Afdeling Astronomie van de Universiteit van Washington. Lezing" "Galaxies:Classificatie, Vorming, en evolutie." http://www.astro.washington.edu/larson/Astro101/LecturesBennett/Galaxies/galaxies.html
Windows naar het heelal, Galaxies.http://www.windows.ucar.edu/cgi-bin/tour.cgi-link=/the_universe/Galaxy.html&sw=false&sn=1&d=/the_universe&edu=high&br=graphic&back=/pluto/pluto.html&cd=false&fr =f&tour=
WMAP Kosmologie 101:Waar is het heelal van gemaakt? http://map.gsfc.nasa.gov/m_uni/uni_101matter.html