WAAROM HEBBEN STERRENSTELSELS ARMEN?

Send

Spiraalstelsels krijgen hun naam vanwege hun prachtige spiraalvorm en iconische armen. Maar waarom hebben sterrenstelsels deze spiraalvormige vormen, en wat veroorzaakt de armen?

Sterrenstelsels zijn enkele van de mooiste en meest inspirerende structuren in het heelal. Zoals je weet, zijn het geen vaste schijven, het is een gigantische hoeveelheid individuele sterren die door zwaartekracht met elkaar zijn verbonden. Er zijn een paar ruwe fundamentele vormen die een sterrenstelsel kan hebben, en het grootste deel hiervan is een variatie op een spiraal. Elk met draaiende sterrenarmen die tienduizenden lichtjaren bereiken in elke richting langs een vlak, uit een galactische kern.

Dus wat geeft ze deze karakteristieke spiraalvorm? De vroegste sterrenstelsels hadden geen duidelijk gedefinieerde spiraalarmen. Ze waren ofwel tweearmig of hadden dikke, onregelmatige, chaotische wollige armen met stervormende klonten. Na 3,6 miljard jaar was de chaos echter neergedaald in de vormen die we vandaag zien. Maar het duurde tot het heelal 8 miljard jaar oud was voordat deze moderne meerarmige spiralen, zoals de Melkweg of Andromeda, verschenen.

Dus waar komen ze vandaan? Deze armen zijn in feite dichtheidsgolven die door de melkweg gaan, met sterren die in en uit de golven bewegen. De armen zelf zijn geen permanente structuren gemaakt van dezelfde sterrenhopen.

Stel je voor dat je over een snelweg rijdt en dat mensen langzamer gaan rijden om een gecrashte buitenaardse schotel met open mond te gapen. Auto's zullen langzamer rijden als ze de schotel bereiken en een klomp vormen, en dan zal de auto aan de leiding van de klomp versnellen en de snelweg afrijden terwijl andere auto's door de klomp rijden om hun plaats in te nemen.

Dit is een geweldige analogie voor beweging in een sterrenstelsel. Naarmate een dichtheidsgolf nadert, versnellen sterren ernaartoe. Vervolgens vertragen ze terwijl ze ervan weggaan. Net als een komeet die in de zwaartekrachtbron van de zon valt. En wanneer de dichtheidsgolf door een gebied beweegt, begint het een tijdperk van stervorming. Dus het materiaal van de melkweg wordt constant bewogen en nieuwe sterren worden geboren terwijl een dichtheidsgolf zich een weg baant door de melkweg.

Wanneer je je dit voorstelt, houd er dan rekening mee dat sterren die dichter bij de kern van de melkweg staan sneller draaien dan de spiraalarm, en dat de sterren verder naar buiten gaan langzamer. Ons sterrenstelsel, de Melkweg, heeft ongeveer 240 miljoen jaar nodig om een volledige rotatie te voltooien. Maar we passeren elke 100 miljoen jaar een grote spiraalarm en blijven ongeveer 10 miljoen jaar in het gebied met hogere dichtheid. Astronomen hebben pas onlangs ontdekt waarom deze armen in de eerste plaats bestaan.

Oorspronkelijk vermoedden ze dat het zou kunnen zijn als een tuinsproeier, met materiaal dat uit het centrum van de melkweg komt of door magnetische velden wordt gekanaliseerd. Ze dachten ook dat de armen van voorbijgaande aard zouden kunnen zijn. Verschijnen en verdwijnen na verloop van tijd. Maar nieuw bewijs en simulaties laten zien dat ze lang meegaan, ze geloven dat de armen zelf ontstaan als gevolg van gigantische moleculaire wolken van waterstof. Deze wolken initiëren de armen en behouden de vorm gedurende miljarden jaren.

Wat denk je? Wat is je favoriete spiraalstelsel? Vertel het ons in de reacties hieronder.