Messier Maandag – M21, een piepjonge sterrencluster

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. Ieder van deze objecten, variërend van nevels tot sterrenclusters en sterrenstelsels, heeft z’n eigen unieke geschiedenis.

De Messier-catalogus bevat nevels, sterrenclusters, sterrenstelsels en meer. Er zijn dus voldoende interessante objecten om naar te kijken, hoewel niet alle Messier-objecten het hele jaar door zichtbaar zijn. Vandaag behandel ik echter een Messier-object dat weinig wordt waargenomen – en dat is onterecht! In deze tijd van het jaar is dit object namelijk goed waarneembaar. Ik heb het over de pasgeboren open sterrencluster Messier 21. Dit is hoe je ‘m kunt vinden:

Tijdens de zomermaanden wordt een groot deel van de sterrenhemel gedomineerd door drie heldere sterren: Altair, Deneb en Vega. Samen vormen ze de Zomerdriehoek, die in deze tijd van het jaar na zonsondergang hoog in het oosten staat. Veel dichter bij de zuidelijke horizon is een ander patroon zichtbaar: de Theepot (in het sterrenbeeld Boogschutter). Als je die Theepot kunt vinden, dan moet het ook lukken om Messier 21 te vinden.

Het deksel van de theepot wordt gevormd door de relatief heldere ster Kaus Borealis. Als je nu een denkbeeldige lijn trekt van het handvat van de theepot richting het deksel, en deze lijn zo’n 6 hemelgraden doortrekt, dan vind je de dichtbevolkte open sterrencluster M21. Je moet uiteraard wel kijken door telescoop of een verrekijker, anders kun je het schudden.

In de toekomst zal je deze instructies vaker horen: M21 bevindt zich namelijk op korte afstand van een ánder Messier-object, namelijk de Trifidnevel (M20). De twee objecten vormen samen dan ook een knap koppel als je ze beide tegelijk in je beeldveld hebt staan:

De Trifidnevel is één van de jongste stervormingsgebieden in de gehele Melkweg, aangezien sommige sterren in deze nevel slechts 100.000 jaar oud zijn – dat is op kosmische schaal vergelijkbaar met een mensenbaby van een dag oud. Nu blijkt dat M21 ook een zeer jonge sterrencluster is! Je zou je kunnen afvragen (ook omdat ze naast elkaar staan) of beide objecten niet aan elkaar verwant zijn. Als we Messier 21 in detail gaan bekijken, dan treffen we het volgende aan.

Het eerste opmerkelijke feit aan deze cluster? Het is klein. Terwijl de meeste open sterrenclusters zo’n 1000 sterren bevatten, telt M21 er slechts 57! Wat is de oorzaak van dit bijna onmogelijk lage aantal? Het zou kunnen dat het een hele oude sterrencluster is, waarvan de meeste sterren zijn wegggerukt door de getijdenkrachten die ervoor zorgen dat open sterrenclusters nooit langer bestaan dan een paar honderd miljoen jaar.

Nee. Dat is op geen enkele manier mogelijk. In tegenstelling tot wat je zou denken, is M21 juist één van de jongste sterrenclusters in de Melkweg. Op bovenstaande opname zijn de kleuren goed zichtbaar en, zoals je kunt zien, wordt de cluster gedomineerd door heldere, blauwe sterren. Nou, aangezien de relatie tussen kleur en helderheid gebruikt kan worden om de leeftijd van een ster te bepalen, kunnen we achterhalen hoe oud de oudste ster in de cluster is. Het blijkt dat dit object slechts 4,6 miljoen jaar oud is. Dat is slechts 10% de leeftijd van de Plejaden en slechts 0,1% de leeftijd van de zon!Hoewel de cluster geen O-sterren (meer) bevat, bevat M21 wel enkele heldere B-sterren. Dat betekent dat er nog altijd een kans is op een Type-II supernova in deze cluster.

Op bovenstaande infrarood-opname wordt de jonge leeftijd van de cluster bevestigd, zoals je kunt zien aan de intense blauwheid van de centrale sterren! Bedenk trouwens wel dat de meeste sterren op deze foto achtergrondsterren zijn. Hoe dan ook, de cluster bevat vrijwel geen tussenliggend gas en stof. Dit suggereert dat M21 een klein fragment moet zijn van een grotere cluster, die relatief snel ontstaan is en al z’n omringend stof heeft weggeblazen. Messier 21 heeft een diameter van slechts 13 arcminuten, waardoor het een vrij compacte cluster is. Als je uitgaat van een geschatte afstand van 3000 tot 4000 lichtjaar, dan moet de werkelijke diameter van de cluster zo’n 11 tot 16 lichtjaar bedragen. Dat is een superklein gebied voor zoveel heldere, hete, jonge blauwe sterren! Maar hoe verhoudt deze afstand zich tot de naburige Trifidnevel?

Wel, de Trifidnevel staat minstens 1000 lichtjaar verder – er is dus géén verband tussen Messier 21 en 20. Helaas zijn er nauwelijks observaties verricht in hoge kwaliteit van Messier 21, zodat ik bijvoorbeeld geen spectaculaire Hubble-foto kan laten zien.Maar ik je wél een spectaculaire foto laten zien die geschoten is door Pan-STARRS!

Op deze foto zijn zowel M21 als M20 zichtbaar, evenals de Lagunenevel (M8, die eerder al besproken is bij Messier Maandag). Prachtig plaatje, niet? Gelukkig heeft onze astrovriend Ethan Siegel een zoombare versie gemaakt van bovenstaande foto, waarna hij M21 heeft geisoleerd. Hier is-ie in al z’n glorie!

Al deze objecten (M21, M20, M8) maken deel uit van een spectaculair gedeelte van de Sagittarius-spriaalarm, namelijk de Sagittarius OB1 Associatie. Dat betekent dat mensen in de toekomst mogelijk meer aandacht gaan geven aan dit verwaarloosde deep-sky wonder! Messier M21 is ontdekt door Messier zelf, in 1764. Dat betekent dat het object volgend jaar z’n 250ste “verjaardag” viert!Nou, dit was de Messier Maandag weer voor deze week. Neem gerust een kijkje in ons archief! Inclusief die van vandaag, hebben we nu 13 van de 110 Messier-objecten besproken (op chronologische volgorde):- 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) – M65, de eerste Messier-supernova van 2013 (1 april 2013) – M33, de Driehoeksnevel (8 april 2013) – M45, de Pleiaden (15 april 2013) – M51, de Draaikolknevel (22 april 2013) – M52, open cluster naast de Zeepbel (29 april 2013) – M38, de kosmische Pi-cluster (20 mei 2013) – M104, het Sombrerostelsel (17 juni 2013 – M86, het meest blauwverschoven sterrenstelsel (24 juni 2013) – M21, een piepjonge sterrencluster (1 juli 2013)Welke zal de volgende zijn? Kom volgende week maandag weer terug en je zal het weten! Messier Maandag – in samenwerking met Starts With A Bang