Sterrenstelsels

Als je op een heldere, donkere avond naar de sterrenhemel kijkt, zie je misschien honderden of zelfs duizenden sterren. Toch vormen al die sterren slechts een piepklein deel van wat er in het heelal te vinden is. Sterren staan namelijk niet zomaar willekeurig verspreid door de ruimte. Ze verzamelen zich in enorme groepen die we sterrenstelsels noemen.

Ons eigen zonnestelsel bevindt zich ook in zo'n sterrenstelsel: de Melkweg. Maar wat is een sterrenstelsel precies? Hoe groot zijn sterrenstelsels en hoeveel zijn er eigenlijk?

Wat is een sterrenstelsel?

Een sterrenstelsel is een enorme verzameling van sterren, planeten, gas, stof en donkere materie die door de zwaartekracht bij elkaar wordt gehouden.

Sommige sterrenstelsels bevatten miljoenen sterren, terwijl de grootste sterrenstelsels honderden miljarden of zelfs biljoenen sterren kunnen bevatten.

Veel van deze sterren hebben, net zoals onze zon, waarschijnlijk planeten om zich heen. Een sterrenstelsel is daardoor niet alleen een verzameling sterren, maar kan ook uit ontelbaar veel planetenstelsels bestaan.

De afstanden binnen en tussen sterrenstelsels zijn zo groot dat we meestal niet meer in kilometers rekenen. Astronomen gebruiken daarvoor het lichtjaar.

Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt: ongeveer 9,46 biljoen kilometer.

Onze Melkweg

Wij wonen in het sterrenstelsel dat de Melkweg wordt genoemd. Vrijwel iedere ster die je 's nachts met het blote oog ziet, bevindt zich in de Melkweg.

De Melkweg is een groot spiraalstelsel met een diameter van ongeveer 100.000 lichtjaar. Ons zonnestelsel bevindt zich niet in het centrum, maar op grote afstand daarvan in een gebied dat de Orionarm wordt genoemd.

Onze zon heeft ongeveer 225 tot 250 miljoen jaar nodig om één volledige ronde rond het centrum van de Melkweg te maken. Zo'n omloop wordt soms een galactisch jaar genoemd.

Sinds het ontstaan van de zon heeft ons zonnestelsel dus nog maar ongeveer twintig rondjes door de Melkweg gemaakt.

Waarom heet het de Melkweg?

Vanaf een zeer donkere plaats kun je de Melkweg zelf zien. Je ziet dan een zwakke, lichte band die over de hemel loopt.

Die band ontstaat doordat wij midden in de Melkweg zitten. Wanneer we in de richting kijken waar veel sterren van ons sterrenstelsel staan, zien we het gezamenlijke licht van enorme aantallen verre sterren.

Met het blote oog kunnen we die afzonderlijke sterren meestal niet onderscheiden. Daardoor lijkt het alsof er een melkachtige lichtstrook aan de hemel staat.

Lichtvervuiling maakt de Melkweg vanuit steden en dorpen vaak moeilijk zichtbaar. Op donkere locaties is hij veel indrukwekkender.

Verschillende soorten sterrenstelsels

Niet ieder sterrenstelsel ziet er hetzelfde uit. Astronomen delen sterrenstelsels onder andere in op basis van hun vorm.

Spiraalstelsels

Een spiraalstelsel heeft een helderder centraal gebied met daaromheen grote spiraalarmen. In deze armen bevinden zich veel sterren, gas en stof.

Onze Melkweg is een voorbeeld van een spiraalstelsel. Om precies te zijn is het een balkspiraalstelsel: in het centrum bevindt zich een langwerpige balk van sterren.

Elliptische sterrenstelsels

Elliptische sterrenstelsels zijn meer rond of ovaal van vorm. Ze hebben geen duidelijke spiraalarmen.

Ze bestaan vaak voor een groot deel uit oudere sterren en bevatten relatief weinig koud gas waaruit nieuwe sterren kunnen ontstaan.

Onregelmatige sterrenstelsels

Sommige sterrenstelsels passen niet goed binnen de andere categorieën. Ze hebben geen duidelijke spiraal- of ellipsvorm en worden onregelmatige sterrenstelsels genoemd.

Hun bijzondere vorm kan bijvoorbeeld ontstaan door zwaartekrachtinteracties of botsingen met andere sterrenstelsels.

Het Andromedastelsel

Een van de bekendste sterrenstelsels naast onze Melkweg is het Andromedastelsel.

Andromeda bevindt zich op ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar van de aarde. Dat betekent dat het licht dat we vandaag van Andromeda zien ongeveer 2,5 miljoen jaar onderweg is geweest.

Wanneer je naar Andromeda kijkt, kijk je dus letterlijk miljoenen jaren terug in de tijd.

Onder goede omstandigheden is Andromeda vanaf de aarde zelfs met het blote oog zichtbaar. Je ziet dan geen groot spiraalstelsel, maar een klein wazig vlekje.

Het is daarmee een van de verste objecten die je zonder telescoop kunt waarnemen.

Sterrenstelsels kunnen botsen

Hoewel de afstanden tussen sterrenstelsels enorm zijn, kunnen sterrenstelsels met elkaar in botsing komen.

Onze Melkweg en het Andromedastelsel bewegen bijvoorbeeld naar elkaar toe. Over enkele miljarden jaren zullen beide sterrenstelsels waarschijnlijk met elkaar gaan samensmelten.

Dat klinkt spectaculair – en dat is het ook – maar de kans dat afzonderlijke sterren rechtstreeks tegen elkaar botsen is zeer klein. De afstanden tussen sterren zijn namelijk gigantisch.

De zwaartekracht kan tijdens zo'n botsing wel de banen van miljarden sterren veranderen en indrukwekkende structuren veroorzaken.

Wat zit er in het centrum van een sterrenstelsel?

In het centrum van veel grote sterrenstelsels bevindt zich een superzwaar zwart gat.

Ook onze Melkweg heeft er één. Dit zwarte gat heet Sagittarius A* en heeft een massa van ongeveer vier miljoen keer die van onze zon.

Een zwart gat is een gebied waar de zwaartekracht zo sterk is dat zelfs licht niet meer kan ontsnappen zodra het een bepaalde grens passeert.

Het zwarte gat in het centrum betekent overigens niet dat de hele Melkweg langzaam wordt 'opgezogen'. Sterren draaien door de gezamenlijke zwaartekracht van de massa in het sterrenstelsel in hun banen.

Sterrenstelsels leven niet alleen

Sterrenstelsels komen vaak voor in groepen en clusters.

Onze Melkweg behoort bijvoorbeeld tot de Lokale Groep. Daarin bevinden zich tientallen sterrenstelsels, waaronder de Melkweg, Andromeda en verschillende kleinere sterrenstelsels.

Op nog grotere schaal vormen groepen en clusters enorme structuren.

Wanneer astronomen het heelal op de allergrootste schaal bestuderen, zien ze een soort kosmisch web. Grote aantallen sterrenstelsels bevinden zich langs enorme filamenten, met daartussen uitgestrekte gebieden waarin veel minder sterrenstelsels voorkomen.

Hoeveel sterrenstelsels zijn er?

Het waarneembare heelal is gigantisch. Astronomen hebben met krachtige telescopen enorme aantallen sterrenstelsels ontdekt. Schattingen wijzen erop dat het waarneembare heelal honderden miljarden sterrenstelsels bevat en mogelijk nog veel meer, afhankelijk van hoe kleine en zwakke stelsels worden meegeteld.

En ieder sterrenstelsel kan weer miljoenen, miljarden of zelfs biljoenen sterren bevatten.

Dat geeft een idee van de enorme schaal van het heelal.

Hoe kunnen we verre sterrenstelsels zien?

Astronomen gebruiken grote telescopen om sterrenstelsels te onderzoeken. Daarbij kijken ze niet alleen naar zichtbaar licht.

Telescopen kunnen bijvoorbeeld ook infraroodstraling, radiogolven, ultraviolet licht en röntgenstraling waarnemen.

Ruimtetelescopen hebben daarbij een belangrijk voordeel: ze bevinden zich boven de aardatmosfeer.

Met moderne instrumenten kunnen astronomen sterrenstelsels waarnemen waarvan het licht miljarden jaren onderweg is geweest.

Daardoor functioneren telescopen eigenlijk als een soort tijdmachines. Hoe verder we het heelal in kijken, hoe verder we terugkijken in de geschiedenis ervan.

Kunnen er planeten in andere sterrenstelsels bestaan?

Vrijwel zeker.

We weten inmiddels dat planeten rond sterren heel normaal zijn. Alleen al onze Melkweg bevat waarschijnlijk enorme aantallen planeten.

Omdat andere sterrenstelsels eveneens uit miljoenen of miljarden sterren bestaan, is het aannemelijk dat ook daar ontelbaar veel planeten voorkomen.

Of daar ook leven bestaat, weten we niet. Tot nu toe is de aarde de enige plaats waarvan we zeker weten dat er leven voorkomt.

Wist je dat?

• 🌌 De aarde zich in de Melkweg bevindt.
• ☀️ Onze zon slechts één van de enorme hoeveelheid sterren in de Melkweg is.
• 📏 De Melkweg ongeveer 100.000 lichtjaar breed is.
• 🌀 De Melkweg een balkspiraalstelsel is.
• 🔭 Het Andromedastelsel ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is.
• 👀 Je Andromeda onder goede omstandigheden zonder telescoop kunt zien.
• 🕳️ In het centrum van onze Melkweg een superzwaar zwart gat zit.
• 💥 Sterrenstelsels met elkaar kunnen botsen en samensmelten.
• ⏳ Naar verre sterrenstelsels kijken betekent dat we terugkijken in de tijd.
• 🌠 Het waarneembare heelal honderden miljarden sterrenstelsels bevat.

Sterrenstelsels laten zien hoe groot het heelal werkelijk is

Wanneer je 's avonds naar één ster kijkt, lijkt die misschien al bijzonder ver weg. Maar die ster is slechts één onderdeel van onze gigantische Melkweg.

En onze Melkweg is op zijn beurt slechts één sterrenstelsel tussen ontelbaar veel andere sterrenstelsels.

Van enorme spiraalstelsels tot kleine onregelmatige stelsels: overal waar we diep genoeg het heelal in kijken, ontdekken we sterrenstelsels. Ze vertellen astronomen hoe het heelal zich heeft ontwikkeld en helpen ons begrijpen welke plaats onze eigen zon en aarde innemen in de kosmos.

De volgende keer dat je naar de sterrenhemel kijkt, bedenk dan: je kijkt vanuit één klein zonnestelsel, midden in een gigantisch sterrenstelsel, in een heelal vol andere sterrenstelsels.