26 juli 2017

Verschil tussen elliptische en spiraalvormige sterrenstelsels verklaard?

Grote sterrenstelsels kunnen in twee belangrijke typen verdeeld worden – de spiraalstelsels en de elliptische stelsels. Het verschil in structuur kan verklaard worden doordat elliptische stelsels veel langzamer rondom hun as draaien. Maar waar komt dit verschil in rotatiesnelheid vandaan?

Uit modellen is gebleken dat dit verklaard kan worden door het verschil in ontstaan tussen beide typen. Kijk, bij jonge sterrenstelsels zal de meeste stervorming plaatsvinden in de centrale gebieden. Bij elliptische stelsels komt in deze begintijd slechts 40 procent van het beschikbare gas in de centrale gebieden terecht – bovendien heeft dit gas weinig rotatie-energie, oftewel een laag impulsmoment. Bij spiraalstelsels komt in de begintijd veel meer gas in de centrale gebieden terecht en dit gas heeft juist een hoog hoekmoment.

Elliptische sterrenstelsels zullen het grootste deel van hun sterren in één keer vormen, vanuit het instorten van een gigantische gaswolk – hierbij zal het meeste impulsmoment verdampen. Bij spiraalstelsels zal het stervormende gas juist langzaam aangetrokken worden, waarbij het impulsmoment intact blijft – de stervorming zal geleidelijk gaan plaatsvinden over een periode van vele miljarden jaren.

Dit alles gooit de standaardtheorie over het ontstaan van elliptische sterrenstelsels behoorlijk overhoop. Voorheen werden dergelijke stelsels geacht het resultaat te zijn van het samensmelten van twee of meer schijfstelsels. Nu blijkt dat elliptische sterrenstelsels ook heel goed in hun eentje kunnen ontstaan, vanuit het instorten van een gigantische bolvormige gaswolk. Na een ongeveer één miljard jaar zal de stervorming tot een einde komen, als gevolg van de invloed van zwarte gaten en supernovae. Het resultaat is dan een oude, gasarme sterrenbal.

Bron: Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati

Reacties

  1. Wybren de Jong zegt:

    Olaf, betekent het vraagteken in de titel dat jij twijfelt aan de juistheid van deze verklaring?
    Ik twijfel er ook aan, nl. omdat het louter gebaseerd lijkt te zijn op rekenmodellen en niet op waarnemingen.

    • Olaf van KootenOlaf van Kooten zegt:

      Het geheel is inderdaad gebaseerd op rekenmodellen en dat is deels mijn probleem. Echter, er zijn wel waarnemingen van stoffige bolvormige starburst galaxies in het jonge universum die wellicht het oerstadium vormen van elliptische sterrenstelsels en die (dus) het model bevestigen. Maar laten we afwachten. Bovendien, ik denk dat elliptische sterrenstelsels op meer manieren kunnen ontstaan en dus ook op de ‘ouderwetse’ manier (oftewel, de manier die voorheen als standaard werd beschouwd binnen de sterrenkunde).

      • ObelixObelix zegt:

        Ik heb, nog niet eens zo heel lang geleden, een animatie gezien van wat er gebeurt als Andromeda en Melkweg op elkaar ‘botsen’, zo je wilt “samensmelten”.
        Nou dat resultaat lijkt in niks op dat van een elliptisch sterrenstelsel, maar juist heel veel op een Balkspiraalstelsel !

        “De ouderwetse manier” hoe elliptische stelsels ontstaan, is, “Pardon my French ” je reinste kul. 😀
        – – –

        Ik denk dat het verschil tussen (balk-)spiraalstelsels en elliptische stelsels is dat elliptische stelsels geen enorme Zwart Gat in hun centrum hebben. Als gevolg daarvan gebeurt inderdaad wat deze onderzoekers in hun simulatie vinden : de Waterstofwolk stort (eenmalig) in, zodat op allerlei lokale plekken even-oude sterren worden gevormd.
        In spiraalstelsels met een massief centrum wordt continue verse waterstof naar het centrum gevoerd, die door allerlei Supernovae, die ondertussen plaatsvinden, lokaal een tik krijgen, en daarbij opnieuw nieuwe sterren vormt.

        Ik verwacht dat deze rekenmodellen/simulatie wel tegen de werkelijkheid gehouden worden… Dan zal er wel iets blijken over hun verklaring/voorspelling. 😉

        Groet, Paul

      • Olaf van KootenOlaf van Kooten zegt:

        Sorry voor de late reactie, maar elliptische sterrenstelsels hebben vaak juist zwaardere zwarte gaten in hun centrum dan spiraalstelsels.

  2. Volgens mij zijn het gewoon de “spatio-temporele” ingrediënten die de lokale interstellaire ruimte biedt dat bepaalt hoe zich een stelsel ontwikkelt. Zou die ruimte uniform en isotroop zijn dan krijg je m.i. altijd dezelfde uitkomst. Einstein: “We cannot solve our problems with the same thinking we used when we created them” 🙂

Laat wat van je horen

*