16 april 2014

Messier Maandag – M15, een oeroude bolhoop

M15 1

Image credit: © 2011, Andy Strappazzon of Belgium.

Zodra je vrienden je gaan complimenteren met je jeugdige uiterlijk, weet je zeker dat je oud aan het worden bent – Mark Twain

Welkom bij de volgende editie van Messier Maandag! Iedere week bespreken we een object uit de Messier-catalogus, een lijst van 110 deepsky-objecten die is opgesteld om verwarring met kometen te voorkomen.

Messier Catalogus

Image(s) credit: SEDS — http://messier.seds.org/.

We hebben tot dusver gekeken naar een supernova-restant, een actief stervormingsgebied en een compacte bolhoop. Hieruit blijkt maar weer de grote variatie van deze zwakke, nevelige objecten die gemakkelijk voor kometen aangezien kunnen worden. Vandaag staat opnieuw een bolvormige sterrenhoop op het Messier-menu.

M15 2

Image credit: Manuel Jung, from http://www.sternklar.ch/Galerie-Astrofotos.htm.

Het Messier-object van vandaag is twaalf miljard jaar oud – bijna zo oud als het universum (dat 13,8 miljard jaar oud is)!

Ik presenteer u de oeroude bolhoop Messier 15. Je kunt ‘m zelf op deze manier vinden:

M15 locatie1

Image credit: Stellarium, available for free at http://stellarium.org/.

Eén van de meest herkenbare sterpatronen aan de nachthemel is de Zomerdriehoek: de drie zeer heldere sterren Deneb, Vega en Altair. Hoewel het de Zomerdriehoek wordt genoemd (en deze naam is inderdaad op het noordelijk halfrond gegeven), is het een groot deel van het jaar zichtbaar. Als je Vega opzoekt (de helderste van de Driehoek) en dan een denkbeeldige lijn in tegenovergestelde richting trekt, dan bereik je het sterrenbeeld Pegasus. De helderste ster van dit sterrenbeeld is Enif (tweede magnitude), dat ook bekend staat als de “neus” van Pegasus.

Als je Enif kunt vinden met een verrekijker of een kleine telescoop, dan zal je ook de bolhoop Messier 15 kunnen vinden.

M15 locatie2

Image credit: Stellarium, available for free at http://stellarium.org/.

Messier 15 bevindt zich op slechts enkele hemelgraden afstand van Vega en is een collectie van 100.000 sterren, die zijn samengepakt in een bal van slechts 200 lichtjaar in doorsnede! Geloof het of niet, dit soort sterrenballen zijn bijzonder algemeen – ieder groot sterrenstelsel bevat er honderden tot tienduizenden! Ze worden bolvormige sterrenhopen genoemd.

M15 3

Image credit: Portable Astronomy, using a 10″ telescope; http://portableastronomy.com/m15.htm.

Deze sterrenhopen zijn de kleinste onafhankelijke structuren in het universum – kleinere structuren bevinden zich namelijk onder de Jeans-limiet, waardoor ze niet als zelfstandige, door de zwaartekracht bijeen gehouden structuren kunnen ontstaan.

Hoewel bolhopen niet persee verbonden hoeven te zijn aan sterrenstelsels (vanwege de manier waarop structuren in het universum ontstaan – massieve objecten trekken alle massa rondom hen aan), schatten astronomen dat onze Melkweg in haar leven zo’n 10.000 bolhopen heeft opgepikt. Als we echter kijken naar alle bolhopen binnen 50.000 lichtjaar van het galactische centrum, dan vinden we er slechts iets meer dan 100.

locatie bolhopen melkweg

Image credit: William E. Harris, McMaster U., and Larry McNish.

Wat is er met de andere 98 procent gebeurd? Verbazingwekkend genoeg zijn deze vernietigd door intense stervorming – hierbij kan voldoende fotonendruk ontstaan om de cluster uit elkaar te laten vallen.

De bolhopen die we vandaag de dag zien zijn de overlevers. Dit zijn de meest stabiele en massieve clusters, die geen starburst van voldoende kracht hebben gehad om vernietigd te worden. In het geval van Messier 15 hebben we het over 12 miljard jaar – zo’n beetje de leeftijd van het universum!

Hoe weten we dit? Wel, we weten hoe sterren evolueren: sterren boven een bepaalde massa raken binnen een bepaalde tijd door hun brandstof heen. Als we nu een diagram maken waarin de kleur (temperatuur) wordt afgezet tegen de magnitude (helderheid), dan kunnen we de leeftijd uitrekenen!

bolhopen hr diagram

Image credit: Jim Napolitano of RPI from his fall 1996 astronomy course.

Op die manier weten we de leeftijd van Messier 15, ondanks het feit dat de cluster op 33.000 lichtjaar afstand staat!

Zoals met de meeste ruimte-objecten, levert de Hubble-ruimtetelscoop ook bij M15 de scherpste beelden op:

M15 4

Image credit: ESA / Hubble & NASA.

Mogelijk zie je links van het centrum een blauwe waas, en je zou kunnen denken “hey, er zouden helemaal geen blauwe sterren moeten zijn!”. Je zou dan helemaal gelijk hebben: het is dan ook geen ster. De Hubble-afbeelding is van een zeer hoge resolutie, dus laten we eens inzoomen op de blauwe waas:

M15 5

Image credit: ESA / Hubble & NASA.

Dit is een planetaire nevel, oftewel hetzelfde soort sterrendood als onze zon staat te wachten. Nadat ze hun brandstof verbruikt hebben (wat bij de zon zo’n 12 miljard jaar na de geboorte zal zijn), dan stoten zon-achtige sterren hun buitenlagen af, en geven deze terug aan het interstellaire medium. Hierbij wordt een spectaculair ogende nevel gevormd, met een diameter van enkele lichtjaren, terwijl de centrale en naakte kern van de ster zal samentrekken tot een witte dwerg. Deze zal gloeien van de restwarmte en langzaam afkoelen tot een zwarte dwerg – een proces dat triljarden (!) jaren kan duren.

Messier 15 is één van de slechts vier bolhopen die (zover bekend) een planetaire nevel herbergen – daarnaast is M15 één van de oudste bolvormige sterrenhopen in onze Melkweg. En geloof me, als je ‘m bekijkt door een verrekijker of kleine telescoop zou je ‘m ook kunnen verwarren met een komeet. Wil je bewijs? Hier zie je Komeet Garradd langs M15 bewegen, en deze foto is gemaakt met een 17″-telescoop en een dure CCD-camera!

M15 6 komeet

Image credit: Comet C/2009 P1 (Garradd) and M15 (2011) by The Virtual Telescope Project.

Het uit elkaar houden van deze objecten is met een mindere telescoop een flinke uitdaging! Onderschat voor geen moment het nut van de Messier Catalogus, zelfs voor astronomen van vandaag de dag, 200 jaar later.

Nou, dat was dus de oeroude bolhoop M15. Inclusief die van vandaag, hebben we nu 4 van de 110 Messier-objecten besproken:

- M1, de Krabnevel (25 februari 2013)
- M8, de Lagunenevel (4 maart 2013)
- M13, de Grote Bolhoop van Hercules (11 maart 2013)
- M15, een oeroude bolhoop (25 maart 2013)

Welke zal de volgende zijn? Kom volgende week maandag weer terug en je zal het zien!

Messier Maandag – in samenwerking met Starts With A Bang.

Share

Laat wat van je horen

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *