Clusters van sterrenstelsels. Wetenschappers hebben de oudste galactische cluster ontdekt
Sterrenstelsels hebben de neiging om samen te clusteren, soms in kleine groepen en soms in enorme complexen. De meeste sterrenstelsels hebben satellieten: een paar nabijgelegen objecten of een grootschalige cluster. Met andere woorden: geïsoleerde sterrenstelsels zijn vrij zeldzaam.
Soorten clusters
Er zijn verschillende classificatieschema's voor clusters van sterrenstelsels, maar de eenvoudigste wordt het vaakst gebruikt. Dit schema verdeelt clusters in drie klassen: groepen van sterrenstelsels, onregelmatige clusters en bolvormige clusters.
Groepen sterrenstelsels
Deze klasse bestaat uit kleine compacte groepen van 10 tot 50 sterrenstelsels van gemengde typen, die ongeveer vijf miljoen lichtjaar in beslag nemen. Een voorbeeld van zo'n cluster is de Lokale Groep van sterrenstelsels, waartoe het Melkwegstelsel, de Magelhaense Wolken, het Andromedastelsel (M31) en ongeveer 50 andere sterrenstelsels behoren, voornamelijk van het dwergtype.Onregelmatige clusters
Onregelmatige clusters zijn grote, vaag gestructureerde, gemengde (meestal spiraalvormige en elliptische) clusters die een totale populatie van 1000 of meer kunnen hebben en in grootte variëren van 10 tot 50 miljoen lichtjaar. De galactische clusters Maagd en Hercules zijn vertegenwoordigers van deze klasse.Bolvormige clusters
Bolvormige clusters zijn compact en bestaan voornamelijk uit elliptische en lensvormige sterrenstelsels (S0-sterrenstelsels). Ze zijn enorm, met een lineaire diameter van wel 50 miljoen lichtjaar. Bolvormige clusters kunnen maximaal 10.000 sterrenstelsels bevatten, die geconcentreerd zijn in de richting van het centrum van de cluster.Verdeling van clusters van sterrenstelsels
Clusters van sterrenstelsels zijn overal in de hemel te vinden. Ze zijn moeilijk te detecteren langs de Melkweg, waar de hoge concentraties stof en gas in het sterrenstelsel bijna alles op optische golflengten in de schaduw stellen. Maar zelfs daar zijn clusters te vinden in verschillende galactische ‘vensters’, willekeurige gaten in het stof die optische waarnemingen mogelijk maken.
De clusters zijn ongelijk verdeeld aan de hemel. Ze zijn zo gerangschikt dat ze een bepaalde organisatie suggereren. Clusters zijn vaak verbonden met andere clusters en vormen gigantische superclusters. Deze superclusters bestaan doorgaans uit 3 tot 10 clusters en hebben een omtrek van maar liefst 200 miljoen lichtjaar. Er zijn ook enorme gebieden tussen de clusters die holtes vormen. Grootschalig onderzoek naar de radiale snelheden van sterrenstelsels, uitgevoerd in de jaren tachtig, bracht een nog grotere structuur aan het licht. Er is ontdekt dat sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels de neiging hebben zich langs grote vlakken en bochten op te stellen, bijna als gigantische muren, met relatief lege ruimtes ertussen. Het bestaan van een dergelijke grootschalige structuur komt aan het licht wanneer er in bepaalde richtingen afwijkingen optreden van de snelheid-afstandsrelatie. Eén van deze objecten, geopend in 1988, heette de “Great Attractor”.
Interactie tussen clusterleden
Sterrenstelsels in clusters bevinden zich in een deel van het heelal dat veel dichter is dan gemiddeld, en als gevolg daarvan hebben ze verschillende ongebruikelijke kenmerken. In de binnenste gebieden van dichte clusters zijn er zeer weinig normale clusters. Dit kenmerk is waarschijnlijk het resultaat van vrij frequente botsingen tussen nabijgelegen sterrenstelsels, aangezien dergelijke sterke interacties resulteren in het lekken van interstellair gas, waardoor alleen een bolvormige component en een gasloze schijf overblijft. Wat overblijft is in wezen een S0-stelsel.
rijst. Soorten interacties tussen sterrenstelsels
Het tweede kenmerk, dat ook verband houdt met het effect van interactie tussen sterrenstelsels, is de aanwezigheid in de centra van grote onregelmatige clusters van spiraalstelsels met een laag gasgehalte. Een aanzienlijk aantal leden van dergelijke clusters heeft abnormaal kleine hoeveelheden neutraal waterstof, en hun gascomponenten zijn gemiddeld kleiner dan die van meer geïsoleerde sterrenstelsels. Aangenomen wordt dat dit het resultaat is van frequente botsingen in het verleden tussen dergelijke sterrenstelsels, die resulteerden in verstoringen van hun buitenste delen.
Een derde kenmerk van clusters van sterrenstelsels is de aanwezigheid in sommige clusters – meestal kleine, dichte clusters – van een ongebruikelijk type sterrenstelsel dat een cD-stelsel wordt genoemd. Deze objecten lijken qua structuur enigszins op lenticulaire sterrenstelsels (S0), maar ze zijn veel groter, met omhulsels die zich uitstrekken tot wel een miljoen lichtjaar. Velen van hen hebben meerdere kernen en de meeste zijn sterke bronnen van radiogolven. De meest waarschijnlijke verklaring voor cD-sterrenstelsels is dat het massieve centrale galactische systemen zijn die kleinere clusterleden met hun dominante zwaartekrachtvelden hebben gevangen en andere sterrenstelsels in hun eigen structuren hebben geabsorbeerd.
Een ander kenmerk dat in een clusteromgeving te zien is, is de aanwezigheid
De afgelopen jaren heerlijke recepten in beeld, informatief. De sectie wordt dagelijks bijgewerkt. Altijd de nieuwste versies van de beste gratis programma's voor dagelijks gebruik in de sectie Essentiële Programma's. Er is bijna alles wat je nodig hebt voor het dagelijkse werk. Begin geleidelijk aan illegale versies achterwege te laten ten gunste van handiger en functioneler, gratis analogen. Als u onze chat nog steeds niet gebruikt, raden wij u ten zeerste aan om er kennis mee te maken. Daar zul je veel nieuwe vrienden vinden. Bovendien is dit de snelste en meest effectieve manier om contact op te nemen met projectbeheerders. De sectie Antivirusupdates blijft werken - altijd up-to-date gratis updates voor Dr Web en NOD. Geen tijd gehad om iets te lezen? De volledige inhoud van de ticker vindt u via deze link.
Cluster 1E 0657-56 van sterrenstelsels is er één die wordt meegesleept door een mysterieuze stroming. De richting van de stroom is naar een klein deel van de hemel tussen de sterrenbeelden Centaurus en Vela.
Een kolossale stroom clusters van sterrenstelsels, op 3 miljard lichtjaar afstand van ons, die zich over honderden megaparsecs uitstrekt en met een snelheid van ongeveer duizend kilometer per seconde loopt, is een enorm spoor van de interactie van ons heelal met een ander heelal. Het werk van twee groepen astrofysici en kosmologen leidt tot deze conclusie.
Vorig jaar ontdekten Alexander Kashlinsky en zijn collega's van het Goddard Space Center een gigantische stroom clusters van sterrenstelsels die met grote snelheid in één richting snelden. Dit mysterieuze fenomeen van universele proporties wordt de ‘Dark Flow’ genoemd, naar analogie met twee andere mysteries van de kosmos: donkere materie en donkere energie.
Als onze ruimte wordt voorgesteld als een tafel, en de zichtbare materie als plassen water erop, dan lijkt het alsof iemand ons universum een beetje heeft gekanteld.
Later uitten verschillende experts hun twijfels over de juistheid van de berekeningen van Alexander en zijn team, waarbij ze het bestaan van de stroom in twijfel trokken. De kritiek duurt vandaag voort. In een recent werk melden Kashlinsky en een aantal wetenschappers uit de VS, Spanje en Groot-Brittannië echter kalm dat ze aanvullende bevestiging hebben gekregen van de realiteit van het fenomeen en de nieuwe parameters ervan hebben berekend.
De auteurs van de studie hebben de gegevens samengevat die gedurende vijf jaar zijn verzameld door de WMAP-sonde, die de kosmische microgolfachtergrondstraling registreert. Het beeld van dit laatste wordt beïnvloed door zowel de vroege geschiedenis van het heelal als de aanwezigheid van grote ophopingen van materie in de moderne tijd (Sunyaev-Zeldovich-effect - SZ-effect). Door de microgolfachtergrond te analyseren is het daarom mogelijk om de verdeling en beweging van clusters van sterrenstelsels aan de hemel te berekenen. In het nieuwe werk overschreed hun aantal de duizend.
Kashlinsky beweert nog steeds dat de anomalie waarschijnlijk wordt veroorzaakt door de ongelijke structuur van de ruimte-tijd zelf in de periode vóór de kosmische inflatie, dat wil zeggen in de eerste momenten na de geboorte van onze wereld. Dit is in tegenspraak met het logische idee dat eventuele fluctuaties in die pasgeboren superdichte formatie, die zich snel opblaast en de zichtbare wereld vormt, chaotisch en willekeurig moeten zijn en daarom geen voorkeursrichtingen kunnen hebben.
Tegelijkertijd voegen de onderzoekers eraan toe dat deze vreemde onregelmatigheid, die is toegenomen als gevolg van de uitdijing van het heelal, in een van de mogelijke interpretaties ervan een venster kan vormen op het landschap van het Multiversum.
En in ieder geval blijkt dat de kolossale stroom van clusters een spoor is van de impact van iets dat nu buiten de grenzen van theoretisch mogelijke observatie ligt.
Zoals blijkt uit een ander recent werk: als de multiversumhypothese correct is, is het aantal universums dat ooit werd gevormd eenvoudigweg monsterlijk groot. Vóór de periode van kosmische inflatie, dat wil zeggen het proces dat, in een van de versies van het beeld van het universum, al deze universums verdeelde, konden ze met elkaar communiceren.
Een tweede onderzoeksgroep onder leiding van kosmoloog Laura Mersini-Houghton van de Universiteit van North Carolina (UNC) bespreekt de mogelijkheid van een dergelijke gang van zaken.
Ze beweert dat de kwantumverstrengeling (Quantumverstrengeling) van ons universum en het aangrenzende universum verantwoordelijk is voor de geboorte van de donkere stroom.
Naar analogie met de kwantumverstrengeling van subatomaire deeltjes die zich in verschillende richtingen verspreiden, kan de verstrengeling van twee zusteruniversums worden vereenvoudigd als de aanwezigheid van een bepaalde kracht die zich uitstrekt tot voorbij de horizon van onze wereld en die de grootschalige verspreiding van galactische clusters beïnvloedt.
De verstrengeling zelf vond plaats op het eerste moment na de oerknal, in een tijd waarin de toekomstige universums nog steeds kleine ‘bubbeltjes’ van vacuüm waren die naast elkaar lagen. En hier is het belangrijk om te verduidelijken dat wetenschappers, zelfs als ze de multiversumhypothese aanvaarden, nog steeds moeten kiezen tussen verschillende varianten die verklaren wat het is.
Volgens de classificatie van kosmoloog Max Tegmark van het Massachusetts Institute of Technology kan alles wat buiten het waarneembare heelal bestaat, worden onderverdeeld in vier hiërarchische niveaus, die elk het toenemende verschil weerspiegelen tussen de ‘wereld achter de horizon’ en de onze. Deze niveaus zijn zo gebouwd dat ze in elkaar zijn genest.
1 – een gewone wereld (met dezelfde wetten), maar die buiten onze kosmische horizon ligt, met andere woorden, buiten de grenzen van ons Hubble-volume, is het belangrijkste verschil de initiële omstandigheden en, als gevolg daarvan, de verdeling van materie. We zullen later meer zeggen over het volume van Hubble. 2 – een reeks bellenuniversums, gescheiden in het proces van kosmische inflatie en verschillend in fysieke constanten, elementaire deeltjes en misschien zelfs in dimensie. 3 – interpretatie van de kwantummechanica met meerdere werelden (in het ene universum leeft de kat van Schrödinger, in een ander universum is hij dood). 4 – Ultimate Ensemble – een verzameling van alles wat mogelijk is, een verzameling groepen universums die verschillen in de wetten van de natuurkunde of de wiskundige vergelijkingen waarmee ze zijn gebouwd.
Het Hubble-volume is een bol waarbuiten objecten, als gevolg van de uitdijing van het heelal, zich sneller dan de lichtsnelheid van de waarnemer verwijderen. Soms wordt de term ‘Hubble-volume’ gebruikt als synoniem voor ‘het waarneembare heelal’, hoewel dit geen strikt identieke concepten zijn.
In feite kan de wereld worden voorgesteld als een oneindige verzameling Hubble-volumes, en elk ervan is in zekere zin zijn eigen universum (denk aan de vier niveaus van Tegmark?). Voordat de volumes echter uiteen gingen, hadden ze interactie, en de afdruk van deze interactie bestaat uit afwijkingen in de grootschalige distributie van materie in de wereld die we waarnemen.
Laura schrijft hierover in haar werk. Figuurlijk gesproken leidde de ‘druk’ van pasgeboren universums – zeepbellen – op elkaar tot krachten die enorme ongelijkheden veroorzaakten in de verdeling van clusters van sterrenstelsels in ons eigen universum.
Visualisatie van de driedimensionale structuur van het heelal, zichtbaar vanuit onze positie (het midden van de cirkel), in feite bevindt zich voor ons een visualisatie van het Hubble-volume. De lichtvlekken zijn geen sterrenstelsels of zelfs maar clusters daarvan, maar clusters van clusters van sterrenstelsels – superclusters – de grootste bekende structuren in de ruimte. De schaalbalk is gelijk aan een miljard lichtjaar. Ons huis hier wordt de Virgo Supercluster genoemd, een systeem van tienduizenden sterrenstelsels, waaronder het onze, de Melkweg (illustratie door Richard Powell).
Als deze aanname van Mersini-Houghton juist is, blijkt dat gegevens die uit de microgolfachtergrond zijn gehaald, voor het eerst in de geschiedenis, ons informatie kunnen verschaffen over iets dat nu buiten onze wereld ligt, en het bewijs kunnen leveren dat het slechts een klein onderdeel van een veel grotere werkelijkheid.
Hierbij moet worden opgemerkt dat het in 2007 ontdekte enorme gat in het heelal (WMAP Cold Spot), dat in 2007 werd ontdekt, enkele maanden eerder op het puntje van de pen werd voorspeld door het team van Mersini-Haughton, en precies in lijn met de hierboven beschreven hypothese.
Laura verklaart zo’n ongewoon object (of beter gezegd: de afwezigheid van iets in dit uitgestrekte gebied van de ruimte, behalve misschien donkere energie) op een vergelijkbare manier als het ontstaan van een donkere stroom: de afdruk van de interactie tussen ons heelal en een naburig of zusteruniversum, gezien hun gezamenlijke geboorte.
Deze versie van het WMAP Cold Spot-generatiemechanisme wordt echter door sommige wetenschappers betwist en wordt als een alternatief beschouwd. De ‘multiversumversie’ van de geboorte van de donkere stroom is ook een onderwerp van discussie (interessant genoeg voorspelde Mersini-Houghton dit ook een paar jaar vóór de ontdekking).
Twee nieuwe werken van kosmologen zijn slechts de eerste pogingen om de sluier van geheimhouding over deze universele rivier op te lichten. Alexander, Laura en hun medewerkers geloven dat de stroming onze kennisboot naar volkomen onbekende kusten kan brengen.
Astronomen wisten al aan het begin van de 20e eeuw dat er andere sterrenstelsels bestonden. Ondanks het feit dat de eerste van de ontdekte sterrenstelsels al bekend waren bij wetenschappers, werden ze aanvankelijk nevels genoemd, waardoor ze werden toegeschreven aan ons sterrenstelsel - de Melkweg. Wetenschappers gingen ervan uit dat deze nevels afzonderlijke sterrenstelsels zouden kunnen vertegenwoordigen. Dergelijke hypothesen waren echter niet bestand tegen kritiek uit de wetenschappelijke wereld. Dit was te wijten aan de onvolkomenheid van de observatietechnologie.
Verkenning van de Melkweg
In 1922 kon de Estse astronoom Ernst Epic bij benadering de afstand berekenen die het zonnestelsel scheidt van de Andromedanevel. De gegevens die de astronoom ontving zijn 0,6 van de cijfers die wetenschappers nu hebben - en dit is zelfs een nauwkeurigere berekening dan die van E. Hubble. Edwin Hubble gebruikte zelf in 1924 de grootste telescoop van dat moment. De diameter was 254 cm en Hubble maakte ook berekeningen van de afstand tot Andromeda. Nu hebben wetenschappers nauwkeurigere gegevens, die drie keer minder zijn dan die van Hubble - maar deze afstand is nog steeds zo groot dat de nevel op geen enkele manier deel kan uitmaken van onze Melkweg. Dit is hoe de Andromedanevel het eerste afzonderlijke sterrenstelsel werd.
Clusters van sterrenstelsels
Net als sterren vormen sterrenstelsels groepen van variërende aantallen. Bovendien komt deze eigenschap in veel grotere mate tot uitdrukking dan in sterren. De meeste sterren maken geen deel uit van een cluster, maar maken deel uit van het algemene veld van onze Melkweg. De groep sterrenstelsels waartoe de Melkweg (lokaal sterrenstelsel) behoort, bevat 40 sterrenstelsels. Een dergelijke groepering is heel gebruikelijk in de uitgestrektheid van het heelal.
Waarneembare groepen sterrenstelsels
Het bekende deel van de cluster van sterrenstelsels wordt de “Metagalaxy” genoemd en kan worden waargenomen met behulp van astronomische methoden. De Metagalaxy omvat ongeveer een miljard sterrenstelsels, die met telescopen kunnen worden waargenomen. De Melkweg is er één van en maakt deel uit van de Metagalaxy. Ons sterrenstelsel en ongeveer anderhalf dozijn andere sterrenstelsels maken deel uit van een galactische groep die de lokale groep van sterrenstelsels wordt genoemd.
Mogelijkheden om de Metagalaxy te verkennen verschenen vooral aan het einde van de twintigste eeuw. Astronomen hebben ontdekt dat het kosmische en elektromagnetische straling, individuele sterren en intergalactisch gas bevat. Dankzij wetenschappelijke prestaties is het mogelijk geworden om sterrenstelsels van verschillende typen te bestuderen: quasars, radiostelsels.
Eigenschappen van de Metagalaxy
Soms noemen astronomen de Metagalaxy graag het ‘grote heelal’. Met de verbetering van de technologie en telescopen wordt steeds meer ervan toegankelijk voor observatie. Astronomen geloven dat de Melkweg en de dichtstbijzijnde tien tot vijftien sterrenstelsels deel uitmaken van dezelfde cluster van sterrenstelsels. Clusters van sterrenstelsels komen heel vaak voor in de Metagalaxy, waarvan het aantal varieert van 10 tot enkele tientallen leden. Dergelijke groepen zijn door astronomen op grote afstanden moeilijk te onderscheiden. De reden is dat dwergstelsels niet toegankelijk zijn voor observatie, en dat er meestal maar een paar gigantische sterrenstelsels in dergelijke groepen voorkomen.
Volgens de relativiteitstheorie van Einstein zijn grote massa's in staat de ruimte om hen heen te buigen. Daarom zijn de bepalingen van de geometrie van Euclides in deze ruimte niet gerechtvaardigd. Alleen op de enorme schaal van de Metagalaxy kunnen we de verschillen zien tussen twee wetenschappelijke benaderingen: de Newtoniaanse mechanica en de Einsteiniaanse mechanica. De zogenaamde roodverschuivingswet is ook van kracht in de Metagalaxy. Dit betekent dat alle sterrenstelsels die zich dichtbij ons bevinden, zich in verschillende richtingen bewegen. Bovendien, hoe verder ze zich verwijderen, hoe groter hun snelheid wordt.
Soorten sterrenstelsels naar vorm
Clusters van sterrenstelsels kunnen open of bolvormig zijn. Ze kunnen tientallen of zelfs duizenden verschillende sterrenstelsels omvatten. Het dichtstbijzijnde sterrenstelsel bevindt zich in het sterrenbeeld Maagd en bevindt zich op een afstand van 10 miljoen parsecs. Clusters van sterrenstelsels, regelmatig genoemd, hebben een bolvorm. De sterrenstelsels waaruit ze bestaan hebben de neiging zich op één punt te concentreren: het centrum van de cluster van sterrenstelsels. Reguliere clusters onderscheiden zich al door een hoge dichtheid aan sterrenstelsels, maar in hun centrum bereikt de concentratie een maximum. Er zijn echter ook verschillen tussen reguliere clusters, die vooral tot uiting komen in hun dichtheid en de verschillende aantallen sterrenstelsels die deel uitmaken van hun samenstelling.
Sterrenstelsels met de hoogste dichtheid
De Coma-sterrenstelselgroep onderscheidt zich bijvoorbeeld door een groot aantal componenten, en de sterrenstelsels waaruit Pegasus bestaat, onderscheiden zich door hun dichtheid. Het is vooral hoog in de centrale regio van Pegasus. Hier bereikt de dichtheid tweeduizend sterrenstelsels per kubieke megaparsec. Naburige sterrenstelsels raken elkaar praktisch en hun dichtheid is bijna 40 duizend keer hoger dan de dichtheid in de Metagalaxy. Ook is de hoge dichtheid kenmerkend voor de groepen van noordelijke Corona-stelsels.
Waar kwamen sterrenstelsels vandaan?
Tot nu toe kunnen wetenschappers geen exact antwoord geven op deze vraag. Volgens de oerknaltheorie zat het jonge heelal echter vol met waterstof en helium. Uit deze dikke wolk begonnen zich onder invloed van donkere materie (en vervolgens zwaartekrachten) de eerste sterren en sterrenhopen te vormen.
Wanneer verschenen de eerste sterren in het heelal?
Volgens sommige astronomen verschenen sterren vrij vroeg: al 30 miljoen jaar na de oerknal. Anderen zijn ervan overtuigd dat dit cijfer 100 miljoen jaar bedraagt. Onderzoek met behulp van moderne technologie toont aan dat er tegelijkertijd meerdere hemellichamen werden gevormd - vaak bereikte dit aantal zelfs honderden. Dit werd mogelijk gemaakt door zwaartekrachten die het gas beïnvloedden dat het heelal vulde. Gaswolken wervelden tot schijven, en geleidelijk vormden zich daarin verdichtingen, die vervolgens sterren werden. In het jonge heelal waren de eerste sterren werkelijk gigantisch groot - er was tenslotte veel 'bouwmateriaal' voor.
De grootste cluster van sterrenstelsels die door astronomen is ontdekt, heet SPT-CL J0546-5345. De massa is bijna gelijk aan de massa van 800 biljoen zonnen. Wetenschappers hebben met de hulp van Sunyaev-Zeldovich een gigantisch sterrenstelsel kunnen detecteren - dit ligt in het feit dat de temperatuur van microgolfstraling daalt wanneer deze in wisselwerking staat met gigantische objecten in het heelal. Deze cluster bevindt zich op een afstand van 7 miljard lichtjaar van ons. Met andere woorden, astronomen observeren het zoals het 7 miljard jaar geleden was – en dit is 6,7 miljard jaar na de oerknal.
In de verre uithoeken van het heelal werd nog een cluster van sterrenstelsels ontdekt, die een afzonderlijk kosmisch systeem vormden: ACT-CL J0102-4915. Astronomen hebben deze enorme groep sterrenstelsels de bijnaam El Gordo gegeven, wat in het Spaans ‘de dikke man’ betekent. De afstand tot de aarde bedraagt 9,7 miljard lichtjaar. De massa van deze groep sterrenstelsels overtreft met 3 miljoen miljard de massa van de zon.
Veronica's haar
De Coma Cluster is een van de meest interessante galactische groepen in de Metagalaxy. Het bevat ongeveer enkele duizenden sterrenstelsels. Ze bevinden zich enkele honderden miljoenen lichtjaren van de Melkweg. De meeste sterrenstelsels zijn elliptisch. Veronica's haar onderscheidt zich niet door heldere sterren - zelfs de alfa, de diadeem genoemd, is klein. In dit sterrenbeeld kun je een cluster van zwak lichtgevende sterren waarnemen, “Coma”, wat “haar” betekent in het Latijn. De oude Griekse wetenschapper Eratosthenes noemde dit cluster ‘Haar van Ariadne’. Ptolemaeus schreef het toe aan de compositie van Leo.
Een van de mooiste sterrenstelsels in het sterrenbeeld is NGC 4565, oftewel de Naald. Vanaf het oppervlak van onze planeet is het van opzij zichtbaar. Het bevindt zich op 30 miljoen lichtjaar van de zon. En de diameter van het sterrenstelsel is meer dan 100.000 lichtjaar. Er zijn ook twee op elkaar inwerkende sterrenstelsels in Coma Berenices: NGC 4676, of, zoals deze groep ook wel “De Muizen” wordt genoemd. Ze bevinden zich op een afstand van 300 miljoen lichtjaar van de aarde. Uit onderzoek is gebleken dat deze sterrenstelsels elkaar al een keer zijn gepasseerd. Wetenschappers gaan ervan uit dat de ‘muizen’ meer dan eens zullen botsen totdat ze in één sterrenstelsel veranderen.
Bijna alle sterrenstelsels zijn opgenomen in een of andere cluster. Tegenwoordig zijn duizenden clusters van sterrenstelsels bekend. Dit zijn door de zwaartekracht gebonden systemen die tot de grootste structuren in het heelal behoren. De diameter van clusters van sterrenstelsels overschrijdt altijd tientallen miljoenen lichtjaren.
Alle clusters van sterrenstelsels kunnen worden onderverdeeld in 2 hoofdtypen (of klassen): juist(regelmatig) en niet correct(onregelmatig). Ook kunnen clusters van sterrenstelsels worden geclassificeerd op basis van verschillende parameters, bijvoorbeeld door de aanwezigheid van heldere sterrenstelsels in het centrum, door de aanwezigheid van bijzondere sterrenstelsels, door het aantal sterrenstelsels met krachtige straling, enzovoort.
Reguliere clusters van sterrenstelsels
Juist(reguliere) clusters - meestal met een regelmatige bolvorm, bestaan uit een groot aantal sterrenstelsels (het aantal kan groter zijn dan 10 duizend); richting het centrum van deze cluster neemt de concentratie van sterrenstelsels toe. De helderste leden van deze clusters behoren tot E en S0. Eén of twee van de helderste elliptische sterrenstelsels bevinden zich precies in het centrum.
Een typische en bekende vertegenwoordiger van reguliere clusters is cluster B (weergegeven in de afbeelding hierboven). De afmetingen zijn groter dan 4 Megaparsecs. Onthoud dat 1 parsec = 3,08567758 × 10 16 meter. Het aantal sterrenstelsels in deze cluster bedraagt enkele tienduizenden.
Onregelmatige clusters van sterrenstelsels
Niet correct(onregelmatige) clusters van sterrenstelsels hebben een onregelmatige vorm en bevatten vaak individuele klontjes. Clusters van dit type bevatten allerlei soorten sterrenstelsels.
Een typische vertegenwoordiger van onregelmatige sterrenstelsels is de cluster in het sterrenbeeld Maagd. De afmetingen zijn ongeveer 3 Megaparsecs. Het aantal sterrenstelsels bedraagt enkele duizenden (niet meer dan 10 duizend).
Een ander goed voorbeeld van een onregelmatige cluster van sterrenstelsels is de cluster in:
Er zijn veel spiraalstelsels in deze cluster, waarbinnen actieve stervorming plaatsvindt. Sommige sterrenstelsels botsen met elkaar en versmelten uiteindelijk tot één sterrenstelsel. Wetenschappers zijn van mening dat deze cluster een goed voorbeeld is van hoe sterrenstelsels in een vroeg stadium van de ontwikkeling van het heelal met elkaar in wisselwerking stonden en zich vervolgens van elkaar verwijderden als gevolg van de uitdijing van het heelal.
Superclusters van sterrenstelsels
Afbeelding overgenomen van Wikipedia
Grootschalige inhomogeniteiten in de verdeling van sterrenstelsels hebben een zogenaamd “cellulair” karakter. Er zijn veel sterrenstelsels en clusters op de wanden van elke cel, en grote lege ruimtes binnenin. De afmetingen van dergelijke cellen zijn ongeveer 100 Megaparsecs, de dikte van de wanden is 3-4 Megaparsecs. Grote regelmatige of onregelmatige clusters van sterrenstelsels bevinden zich op de knooppunten van deze cellulaire structuur. Individuele secties (fragmenten) van deze structuur worden genoemd superclusters. In de regel hebben superclusters een langwerpige of onregelmatige vorm. In de afbeelding hierboven is een deel van de superclusters gelabeld.
Nu kun je je de omvang van het heelal voorstellen (hoewel dit waarschijnlijk onmogelijk is voor te stellen). Zijn onvoorstelbare omvang. Dit zijn clusters van sterrenstelsels van vele duizenden, superclusters, waarin zich elk miljoenen sterren bevinden, elk van hen heeft vele planeten, waarop mogelijk intelligente wezens leven. Het is alleen zo dat we ver van hen verwijderd zijn en we kunnen niet geloven dat we ooit iemand zullen ontmoeten!
Astrofysici hebben vier voorheen onbekende clusters van sterrenstelsels ontdekt, die elk mogelijk duizenden individuele sterrenstelsels kunnen bevatten. Deze objecten bevinden zich op 10 miljard lichtjaar van de aarde. Onderzoekers van het Imperial College London zijn hierin geslaagd, omdat ze een nieuwe manier hebben bedacht om zulke verre objecten te observeren.
Model van de Herschel-telescoop. Bron: ESA/AOES Medialab/NASA/ESA/STScI
Ze combineerden gegevens van de astronomische satelliet Planck en het ruimteobservatorium Herschel en konden de meest afgelegen groepen sterrenstelsels identificeren. Onderzoekers suggereren dat op deze manier tot 2.000 nieuwe clusters van sterrenstelsels kunnen worden geïdentificeerd, evenals een duidelijk begrip van hun vorming.
Zoals bekend zijn clusters van sterrenstelsels de meest massieve objecten in het heelal. Ze bevatten honderdduizenden afzonderlijke sterrenstelsels, onderling verbonden door zwaartekracht. Astronomen hebben onlangs veel nabijgelegen galactische groepen kunnen identificeren, maar nu moeten ze nog dieper in het verleden kijken om te begrijpen hoe ze zijn ontstaan. Het duurde tien miljard jaar voordat het licht van de groep sterrenstelsels die het verst van de aarde verwijderd was ons bereikte. Dit betekent dat telescopen ons laten zien hoe deze clusters eruit zagen toen het heelal nog maar drie miljard jaar oud was.
Hoofdonderzoeker dr. David Slements, van de afdeling natuurkunde van het Imperial College London, zegt: ‘Hoewel we individuele sterrenstelsels verder weg kunnen zien dan deze clusters, dateren de oudste groepen sterrenstelsels die tot nu toe door astronomen zijn bestudeerd dateren uit de tijd dat het heelal 4,5 jaar oud was. miljard jaar oud.jaren. Dit komt neer op ongeveer 9,5 miljard jaar van ons tot hen. Onze nieuwe aanpak heeft ons al in staat gesteld een cluster van sterrenstelsels te detecteren die veel ouder is dan andere, en we vermoeden dat deze methode het potentieel heeft om nog oudere objecten te identificeren."
Op zulke grote afstanden kunnen clusters van sterrenstelsels worden geïdentificeerd door de aanwezigheid van sterrenstelsels met enorme hoeveelheden stof en gas waarin sterren worden gevormd. Als gevolg van dit proces komt er veel lichtenergie vrij, die wordt geregistreerd door ruimteobservatoria. Sterrenstelsels in dergelijke clusters zijn verdeeld in twee groepen: elliptische sterrenstelsels, die veel sterren maar weinig stof en gas hebben; spiraalstelsels, zoals onze Melkweg, die veel stof en gas bevatten. De meeste clusters van sterrenstelsels worden momenteel gedomineerd door gigantische elliptische sterrenstelsels waarin stof en gas al in sterren zijn getransformeerd. Deze ontdekking werd gedaan met behulp van de Spectral and Photometric Imaging Receiver (SPIRE) die op het Herschel-apparaat was geïnstalleerd.