ONREGELMATIG STERRENSTELSEL: FORMATIE, ALGEMENE KENMERKEN, TYPEN, VOORBEELDEN - ARTE - 2025

Een onregelmatig sterrenstelsel is een conglomeraat van sterren, planeten, gas, stof en materie dat, hoewel bij elkaar gehouden door de zwaartekracht, visueel ongeorganiseerd is. Geschat wordt dat 15% van de sterrenstelsels onregelmatig is.

In tegenstelling tot sterrenstelsels zoals de Melkweg en Andromeda, die een goed gedefinieerde kern, schijf en spiraalarmen hebben, of gigantische elliptische sterrenstelsels, hebben onregelmatige sterrenstelsels geen symmetrie of een van deze structuren. Er zijn echter enkele met tralies of beginnende armen waargenomen.

Figuur 1. De onregelmatige sterrenstelsels die bekend staan ​​als de Magelhaense Wolken, in het sterrenbeeld Zuiderkruis. Bron: Wikimedia Common s. DIE. Brunier

Vorming en evolutie

Gebrek aan organisatie kan aan verschillende oorzaken worden toegeschreven. Een van de meest algemeen aanvaarde is dat er een soort kolossale explosie plaatsvond in de kern en een deel van de inhoud versnipperde en verspreidde, zonder de samenhang volledig te verliezen.

Een onregelmatig sterrenstelsel kan zijn vervorming ook te danken hebben aan de zwaartekracht die wordt uitgeoefend door een groter naburig sterrenstelsel. Ons Melkwegstelsel, een groot spiraalstelsel, heeft de twee dwergstelsels die bekend staan ​​als Magelhaense Wolken vervormd.

Er is gesuggereerd dat de Magelhaense Wolken samensmelten met de Melkweg. In de verre toekomst kan alle materie die ze bevatten er een deel van worden.

Een ander onregelmatig sterrenstelsel dat al deel uitmaakte van de Messier-catalogus van astronomische objecten is het M82-sterrenstelsel, ook wel bekend als het Sigarenstelsel. Het bevindt zich in het sterrenbeeld Ursa Major en ongeveer 12 miljoen lichtjaar van ons verwijderd.

Het sigarenstelsel is erg helder, ongeveer 5 keer helderder dan de Melkweg. Het is rijk aan interstellaire materie en daarin worden in versneld tempo sterren gevormd. Als ze jong zijn, zijn de sterren blauw en helder, wat de buitengewone helderheid van dit onregelmatige melkwegstelsel verklaart.

Algemene karakteristieken

Om de astronomische afmetingen vast te stellen worden het lichtjaar, de parsec (pc) en de kiloparsec (kpc) gebruikt. Het lichtjaar is de afstand die licht aflegt in een vacuüm gedurende een jaar, wat overeenkomt met 9.460.730.472.580,8 kilometer.

Eén parsec (parallax van één boogseconde) is gelijk aan 3,3 lichtjaar, dus één kiloparsec is 3300 lichtjaar.

Wat betreft de massa van astronomische objecten zoals sterren en melkwegstelsels, is het een goed idee om deze uit te drukken in termen van de eenheid die de zonnemassa wordt genoemd, aangeduid als M☉ en die gelijk is aan 2 x 10 ^ 30 kg. Een melkwegstelsel bevat een enorm aantal zonsmassa's, en zijn massa wordt handig uitgedrukt in machten van 10.

Een ander onderscheidend kenmerk is de helderheid L, die afkomstig is van de energie per seconde die het sterrenstelsel op alle frequenties uitzendt en evenredig is met het aantal sterren dat het heeft. Het wordt ook wel de bolometrische magnitude genoemd.

Ter referentie: de helderheid van de zon L☉ is gelijk aan 3,85 × 1026 W. Hoe groter de massa van de melkweg, hoe groter de helderheid.

De grootte van een astronomisch object verwijst naar de hoeveelheid uitgezonden energie die erin slaagt de aarde te bereiken, maar er moet rekening mee worden gehouden dat een lichtbron helderder is wanneer deze dichterbij is, aangezien de energie afneemt met het omgekeerde van het kwadraat van afstand.

Kleur van zijn kant is een kwaliteit die verband houdt met de overheersende sterpopulatie. Zoals in het begin gezegd, zijn jonge sterren blauw, terwijl oude rood zijn.

Kleur, massa en afmetingen van een onregelmatig sterrenstelsel

Het onderstaande diagram toont drie gebieden die kleur en lichtheid correleren. Ze heten rode reeks, groene vallei en blauwe wolk.

Figuur 2. - Kleur-magnitude diagram van de sterrenstelsels. Bron: Joshua Schroeder

Zoals gezegd is de kleur gerelateerd aan de sterrenpopulatie. Er zijn twee soorten sterrenpopulaties: I en II.

De sterren die tot populatie I behoren, zijn over het algemeen jong en daarin overheersen elementen die zwaarder zijn dan helium (in astronomische terminologie worden deze elementen als metalen beschouwd). Populatie II heeft een lage metalliciteit en wordt als ouder beschouwd.

Sterrenstelsels met weinig of geen stellaire genese verschijnen in de rode reeks. Tot deze categorie behoren de meeste elliptische sterrenstelsels. Aan de andere kant bevinden zich in de blauwe wolk de sterrenstelsels met een hoge stervormingssnelheid, waartoe de onregelmatige sterrenstelsels zoals het eerder genoemde Sigarenstelsel behoren.

Eindelijk is de groene vallei een overgangsgebied waar melkwegstelsels met jonge en oude sterrenpopulaties elkaar ontmoeten. De Melkweg en Andromeda zijn voorbeelden van dit soort sterrenstelsels.

Onregelmatige sterrenstelsels zijn erg interessant omdat ze de blauwste van allemaal zijn, vooral naar het centrum toe, wat suggereert dat het geboortecijfer van sterren daar extreem hoog is. Ze worden ook beschouwd als de jongste sterrenstelsels.

Omdat ze klein zijn, bevinden ze zich in het bereik van 108-10 M☉, met afmetingen tussen 0,5-50 kpc. Natuurlijk hebben ze veel gas, tot 50-90% van de totale massa is atomair gas.

Soorten

Astronoom Edwin Hubble classificeerde sterrenstelsels volgens hun schijnbare vorm, in de astrofysica bekend als visuele morfologie. Na het analyseren van talloze fotografische platen, stelde hij vijf basispatronen vast: elliptisch, lenticulair, spiraalvormig, balkspiraal en onregelmatig.

De overgrote meerderheid van sterrenstelsels is elliptisch of spiraalvormig, die Hubble codeerde met respectievelijk de hoofdletters E en S. Sommige sterrenstelsels missen echter voldoende symmetrie om in een van deze categorieën te vallen.

Hubble noemde ze "onregelmatig" of Irr. Naarmate er meer werd geleerd over sterrenstelsels, werd de classificatie uitgebreid om plaats te bieden aan nieuwe categorieën, zowel door Hubble zelf als door andere astronomen. Zo maakt Gerard de Vaucouleurs het onderscheid tussen type I en II onregelmatige sterrenstelsels.

Hoewel met bepaalde beperkingen, omdat de enige weergave van een melkwegstelsel die van de aarde is, blijft het Hubble-schema vandaag een grote hulp zijn om de kenmerken en eigenschappen van sterrenstelsels vast te stellen.

Onregelmatige type I-sterrenstelsels

Irr I-type onregelmatige sterrenstelsels verschijnen in de oorspronkelijke Hubble-reeks als sterrenstelsels van het type Magelhaense Wolken, die het meest representatieve voorbeeld zijn. Ze worden ook wel Sd-m genoemd

Ze kunnen worden beschouwd als een type spiraalstelsel dat opeenvolgend is aan de Sc-sterrenstelsels, een die de structuur niet heeft ontwikkeld of op een zeer rudimentaire manier heeft. Daarom worden ze soms Sd-m genoemd, waarbij S een spiraalvorm aangeeft en de letter m voor Magellan staat.

In feite heeft de Grote Magelhaense Wolk een bar. Het zijn de meest voorkomende onregelmatige sterrenstelsels en komen voor in zeer blauwe sterren, omdat ze een hoog geboortecijfer hebben.

Type II onregelmatige sterrenstelsels

In deze sterrenstelsels zijn de sterren over het algemeen ouder, roder en zwakker. Dit zijn sterrenstelsels waarvan de materie diffuus en totaal amorf is.

Voorbeelden

De Magelhaense Wolken

De Magelhaense Wolken zijn twee onregelmatige sterrenstelsels die genoemd zijn ter ere van de ontdekkingsreiziger Fernando de Magallanes, die Spanje in 1519 verliet op een reis rond de wereld die 3 jaar duurde.

Magellan en zijn bemanning waren de eerste Europeanen die ze observeerden, aangezien ze zichtbaar zijn vanaf het zuidelijk halfrond, in het sterrenbeeld Zuiderkruis, hoewel er astronomische gegevens zijn van de Arabieren die beweren ze te hebben gezien vanaf Bab el Mandeb, op 12º 15 'noorderbreedte. noorden.

De Grote Magelhaense Wolk is 180.000 lichtjaar verwijderd, terwijl de Kleine Wolk ongeveer 210.000 lichtjaar verwijderd is. Samen met het Andromeda-sterrenstelsel zijn ze een van de weinige die met het blote oog kunnen worden gezien. Sommige astronomen geloven dat beide sterrenstelsels naar onze omgeving zijn gekomen als gevolg van een botsing tussen Andromeda en een ander sterrenstelsel, die lang geleden plaatsvond.

Lange tijd werd gekeken naar de dichtstbijzijnde sterrenstelsels, maar sinds 2003 wordt de positie ingenomen door het Dwergstelsel van de Grote Hond met 42.000 lichtjaar, gevolgd door de Elliptische Dwerg van Boogschutter, ontdekt in 1994 en op afstand 50.000 lichtjaar.

De Magelhaense Wolken hebben, zoals de meeste Irr I onregelmatige melkwegstelsels, een jonge populatie hete, blauwe sterren. In de Grote Magelhaense Wolk bevindt zich de Tarantula-nevel, NGC 2070, met een grote helderheid en wordt beschouwd als het meest actieve gebied in termen van stervorming van de Lokale Groep van melkwegstelsels, waartoe ook de Melkweg behoort.

Sigaar Galaxy

Zoals eerder vermeld, is het een zeer helder sterrenstelsel dat zichtbaar is in Ursa Major. In de Messier-catalogus heeft het de code M82.

In het midden is er een hoge stervormingsactiviteit, vermoedelijk het gevolg van eerdere interactie met een ander groter sterrenstelsel, het Bode-spiraalstelsel.

Het sigarenstelsel produceert sterren 10 keer sneller dan de Melkweg, en daarom wordt gezegd dat het een kokend sterrenstelsel is (starburst).

Figuur 3. Sigarenstelsel M82 in het sterrenbeeld Grote Beer, gezien vanaf de Hubble-telescoop. Bron: NASA, ESA en The Hubble Heritage Team (STScI / AURA).

Zoveel hete sterren zenden straling en geladen deeltjes uit die waterstof ioniseren, waardoor de pluimen en emissies die als rode filamenten rond de kern van de melkweg verschijnen.

NGC 1427A

Het is een klein, onregelmatig sterrenstelsel in het zuidelijke sterrenbeeld Fornax, ongeveer 62 miljoen lichtjaar verwijderd, waarin blauwe sterclusters in overvloed aanwezig zijn. Het behoort tot de Fornax-cluster van sterrenstelsels en reist momenteel met ongeveer 600 km / s door interstellair gas naar het centrum van de cluster.

Figuur 4. - Het onregelmatige sterrenstelsel NGC 1427A gezien vanaf de Hubble-telescoop. Linksboven een spiraalvormig sterrenstelsel frontaal bekeken in de Fornax-cluster. Bron: Wikimedia Commons.

Het wordt daar aangetrokken door de zwaartekracht die wordt uitgeoefend door de andere sterrenstelsels in de cluster, die het niet alleen vervormt, maar ook een hoog geboortecijfer in het binnenste van sterren veroorzaakt. Over een miljard jaar zal het kleine sterrenstelsel volledig zijn verspreid

Referenties

1. Carroll, B. An Introduction to Modern Astrophysics. 2e. Editie. Pearson. 874-1037.
2. Heelal. Hersteld van: es.wikipedia.org
3. De sterrenstelsels. Hersteld van: astrofisica.cl/astronomiaparatodos.
4. NGC 1427A: Melkweg in beweging. Teruggeplaatst van: apod.nasa.gov
5. Oster, L. 1984. Modern Astronomy. Redactioneel Reverté. 315-394.
6. Pasachoff, J. 1992. Sterren en planeten. Peterson veldgidsen. 148-154.
7. Fysica Libretexts. Afstand en omvang. Hersteld van: phys.libretexts.org
8. Wikipedia. Onregelmatig sterrenstelsel. Hersteld van: es.wikipedia.org.
9. Wikipedia. Magelhaense wolken. Hersteld van: es.wikipedia.org.