Je leest:

De Melkweg in kaart

De Melkweg in kaart

Auteur: | 5 september 2008

Dat ons Melkwegstelsel spiraalvormig is, is al heel lang bekend. Dat het ook symmetrisch is werd al lang gedacht, maar sommige delen van het sterrenstelsel zijn moeilijk te bestuderen. Amerikaanse wetenschappers hebben nu aangetoond dat de zogenaamde nabije-3-kiloparsec-arm, de spiraalarm die het dichtst bij het centrum van de Melkweg zit, een spiegelbeeld heeft aan de andere kant van het Melkwegcentrum. Daarmee wordt ons sterrenstelsel een stukje symmetrischer.

Onze zon maakt samen met minstens 200 miljard andere sterren deel uit van een sterrenstelsel, de Melkweg. Die sterren staan niet allemaal zomaar op een hoop. Overal in het heelal komen soortgelijke verzamelingen sterren voor, en allemaal hebben ze hun eigen structuur.

Eigenlijk is het bijzonder dat we ongeveer weten hoe ons Melkwegstelsel eruit ziet. We kunnen met steeds betere telescopen de ruimte buiten ons sterrenstelsel bestuderen, en de vorm van de stelsels daar bekijken. Uit zulke metingen weten we ook wat voor vormen sterrenstelsels zoal kunnen hebben. De simpelste stelsels zijn bol- of pannenkoekvormig, maar grotere en complexere stelsels hebben vaak een spiraalvorm. De verschillende vormen van sterrenstelsels worden ingedeeld in de Hubble-reeks, genoemd naar de beroemde sterrenkundige Edwin Hubble.

De verschillende vormen van sterrenstelsels, ingedeeld door Edwin Hubble. Ons eigen Melkwegstelsel is er één van het type SBb: in het midden bevindt zich een balk met zware, oude sterren, en vanuit die balk ontspringen een aantal spiraalarmen.(Bron: Minnesota State University)

Dwarsligger

Dat de Melkweg, ons eigen sterrenstelsel, een spiraalvormig stelsel is, weten we al lang. Het probleem met het verder in kaart brengen van ons eigen stelsel is dat we er middenin zitten. Als we proberen om de verdeling van sterren in de Melkweg te meten, krijgen we te maken met felle sterren en ruimtestof, die ervoor zorgen dat we de sterren die daarachter liggen niet kunnen zien. Om het goed te kunnen zien zouden we van buitenaf naar ons sterrenstelsel moeten kunnen kijken, wat zelfs met een ruimteschip dat zo snel reist als het licht een vlucht van minstens drieduizend jaar zou betekenen.

De grootste dwarsligger is het centrum van het Melkwegstelsel. De dichtheid van sterren is daar heel erg hoog, en het is bijzonder lastig om te meten wat daar vlak achter ligt. We gebruiken meestal radiotelescopen om ons Melkwegstelsel te onderzoeken. Dat doen we omdat de radiostraling die door sterren wordt uitgezonden de aarde veel beter bereikt dan de andere soorten straling, zoals licht. Meestal wordt er gekeken naar de straling van waterstofgas, die een golflengte van 21 centimeter heeft.

Symmetrische voorspelling

In 1957 keek de Groningse sterrenkundige Hugo van Woerden zo met een radiotelescoop naar het centrum van de Melkweg, en hij vond daar een spiraalarm die vlak vóór het centrum ligt. De afstand tussen het centrum van de Melkweg en die spiraalarm is ongeveer 3 kiloparsec: zo’n 10.000 lichtjaar ofwel honderd miljoen miljard kilometer. Die spiraalarm werd daarom de nabije-3-kiloparsec-arm genoemd. Omdat veruit de meeste sterrenstelsels symmetrisch zijn, werd sinds die tijd al aangenomen dat er een soortgelijke spiraalarm vlak achter het centrum van de Melkweg moet liggen. Twee Amerikaanse sterrenkundigen hebben nu aangetoond dat die verre-3-kiloparsec-arm er ook echt is.

In Astrophysical Journal Letters, een belangrijk wetenschappelijk tijdschrift over sterrenkunde, laten Thomas Dame en Patrick Thaddeus zien dat de nieuwe spiraalarm in hun metingen te vinden is. Ze hebben daarvoor ook een radiotelescoop gebruikt, maar in plaats van de straling die door waterstof onstaat hebben ze de straling van koolmonoxidegas doorzocht. Die heeft een golflengte van maar 2,6 millimeter. Eigenlijk waren ze niet op zoek naar de verborgen spiraalarm, maar tot hun verrassing was hij in hun metingen duidelijk te zien. Toen ze eenmaal doorhadden wat ze hadden gevonden, bleek het ook mogelijk om de arm in ‘gewone’ 21-centimeter-metingen te zien. Een kwestie van weten waar je naar moet kijken.

In de 3-kiloparsec-armen zitten overigens geen sterren, alleen maar interstellair gas. Een belangrijke vraag die nu nog overblijft is waar de armen beginnen. We weten dat de kern van ons sterrenstelsel geen bol is, maar een soort balk. In de meeste soortgelijke sterrenstelsels komen de spiraalarmen uit de zijkanten van die balk, maar of dat voor de nabije- en verre-3-kiloparsec-armen ook zo is, blijft nog onduidelijk.

Zo ziet ons Melkwegstelsel er waarschijnlijk ongeveer uit. De zon staat midden in een zijtak van één van de twee spiraalarmen die aan het centrum van het Melkwegstelsel ontspringen. De namen van de spiraalarmen zijn vaak geinspireerd door de namen van de sterrenbeelden waarin ze vanuit de aarde lijken te staan. Vlakbij het centrum van het Melkwegstelsel bevinden zich de verre- en nabije-3-kiloparsec-armen (Far 3kpc Arm en Near 3kpc Arm). Die verre arm is nu voor het eerst gemeten. (Bron: NASA)

Hoewel de toevallige ontdekking van Dame en Thaddeus niet heel erg opzienbarend is – het was vreemder geweest als de spiraalarm er níet was – is het toch een belangrijke stap op weg naar een compleet beeld van het sterrenstelsel waarin wij wonen. Want totdat we zo ver de ruimte in kunnen dat we onze Melkweg van een afstandje kunnen bekijken, zullen we het met slimme metingen zoals deze moeten doen.

Zie verder:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 september 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.