Buiten ons zonnestelsel

Het heelal verkennen:

Andere zonnestelsels

Ons Melkwegstelsel is slechts een van de miljarden sterrenstelsels in het heelal. Daarbinnen zijn er minstens 100 miljard sterren, en gemiddeld heeft elke ster er minstens één planeet omheen draaien. Dit betekent dat er potentieel duizenden planetaire systemen zoals ons zonnestelsel in de melkweg zijn!

Onze zon is een van de minstens 100 miljard sterren in de Melkweg, een spiraalstelsel met een doorsnede van ongeveer 100.000 lichtjaar.

De sterren zijn gerangschikt in een pinwheelpatroon met vier grote armen, en we leven in een ervan, ongeveer tweederde van de weg naar buiten van het centrum. Men denkt dat de meeste sterren in onze melkweg hun eigen planetenfamilie herbergen.

Het Melkwegstelsel is slechts een van de miljarden sterrenstelsels in het heelal.

Het universum is een enorme uitgestrektheid van de ruimte die al het bestaande bevat. Het universum bevat alle sterrenstelsels, sterren en planeten. De exacte grootte van het heelal is niet bekend. Wetenschappers geloven dat het heelal nog steeds naar buiten toe uitdijt.

  • Foto 1. Net als vroege ontdekkingsreizigers die de continenten van onze aardbol in kaart brengen, zijn astronomen bezig met het in kaart brengen van de spiraalstructuur van ons melkwegstelsel, de Melkweg.
  • De Melkweg:
  • Foto 2. Het gebied rond het centrum van ons Melkwegstelsel gloeit kleurrijk in deze nieuwe versie van een afbeelding gemaakt door NASA’s Spitzer Space Telescope. 
  • Foto 3. Net als fotografen die een portfolio met de beste foto’s samenstellen, hebben astronomen een nieuw, verbeterd portret samengesteld van het diepste mensbeeld ooit van het universum
  • Foto 4. Cassiopeia A (Cas A) is het overblijfsel van een massieve ster die ongeveer 300 jaar geleden explodeerde. De röntgenfoto toont een uitdijend omhulsel van heet gas dat door de explosie is geproduceerd
  • Foto 5. De Hubble-ruimtetelescoop van NASA/ESA heeft een van zijn meest iconische en populaire afbeeldingen opnieuw bekeken: de Zuilen der Schepping van de Adelaarsnevel
Bron: 
NASA/JPL-Caltech/R. 
Gekwetst (SSC/Caltech)

Net als vroege ontdekkingsreizigers die de continenten van onze aardbol in kaart brengen, zijn astronomen bezig met het in kaart brengen van de spiraalstructuur van ons melkwegstelsel, de Melkweg. Met behulp van infraroodbeelden van NASA’s Spitzer Space Telescope hebben wetenschappers ontdekt dat de elegante spiraalstructuur van de Melkweg wordt gedomineerd door slechts twee armen die de uiteinden van een centrale balk met sterren omhullen. Voorheen werd gedacht dat ons sterrenstelsel vier grote armen bezat.

Het concept van de geannoteerde kunstenaar illustreert de nieuwe kijk op de Melkweg. De twee belangrijkste armen van het sterrenstelsel (Scutum-Centaurus en Perseus) zijn bevestigd aan de uiteinden van een dikke centrale balk, terwijl de twee nu gedegradeerde kleine armen (Norma en Boogschutter) minder duidelijk zijn en tussen de grote armen zijn geplaatst.

Onze Melkweg.

De belangrijkste armen bestaan ​​uit de hoogste dichtheden van zowel jonge als oude sterren; de kleine armen zijn voornamelijk gevuld met gas en zakken met stervormende activiteit.

Het concept van de kunstenaar omvat ook een nieuwe spiraalarm, de “Far-3 kiloparsec-arm”, ontdekt via een radiotelescooponderzoek van gas in de Melkweg. Deze arm is korter dan de twee grote armen en ligt langs de balk van de melkweg.

Onze zon bevindt zich in de buurt van een kleine, gedeeltelijke arm genaamd de Orion-arm, of Orion Spur, gelegen tussen de Boogschutter- en Perseus-armen.

10 dingen die je moet weten over het heelal

GROTE ONTDEKKING

Edwin Hubble’s studie van de sterren onthulde dat onze melkweg – waarvan ooit werd gedacht dat het het hele universum was – in feite een van de miljarden is in een uitdijend universum.

KLEINE ZAAK

Vijfennegentig procent van het heelal bestaat uit donkere energie en donkere materie. De rest – alles op aarde, alle planeten en sterren en al het andere – vormt de resterende vijf procent.

VEEL NIETS

Ons heelal bestaat grotendeels uit lege ruimte. Sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels die het zichtbare heelal vormen, zijn geconcentreerd in een complexe steiger die enorme lege ruimtes omringt.

KOSMISCHE BUURT

Het Melkwegstelsel bevindt zich in de Lokale Groep, een buurt van ongeveer 30 sterrenstelsels. Ons dichtstbijzijnde grote naburige sterrenstelsel heet Andromeda.

MEER PLANETEN DAN STERREN

We kennen duizenden planeten – exoplaneten genaamd –  die in een baan om andere sterren in onze melkweg draaien. Alsje naar de nachtelijke hemel kijkt, heeft elke ster die je ziet gemiddeld minstens één planeet.

GEMEENSCHAPPELIJKE SPIRAAL

Ongeveer tweederde van de bekende sterrenstelsels heeft de vorm van een spiraal zoals ons Melkwegstelsel. De meeste van de rest hebben elliptische (ovaalachtige) vormen, en een paar hebben ongebruikelijke vormen zoals tandenstokers of ringen.

VEEL STERRENSTELSELS

Hubble Space Telescope-waarnemingen (foto) van een klein stukje ruimte (een fractie van de diameter van de maan) onthulden meer dan 5.500 sterrenstelsels.

IS ER IEMAND DAARBUITEN?

Wetenschappers zijn op zoek naar andere planetaire systemen die potentieel voor leven kunnen hebben. Tot nu toe is de aarde nog steeds de enige planeet waarvan bekend is dat ze leven herbergt.

GEEN ONTSNAPPING

In het centrum van onze melkweg bevindt zich een superzwaar zwart gat. Een zwart gat is een grote hoeveelheid materie verpakt in een heel klein gebied, wat resulteert in een zwaartekrachtveld dat zo sterk is dat niets – zelfs geen licht – kan ontsnappen.

MILJARDEN EN MILJARDEN

Er kunnen honderd miljard sterrenstelsels in het heelal zijn. Een melkwegstelsel zit vol met sterren: onze zon is slechts een van de minstens honderd miljard sterren in ons eigen Melkwegstelsel.

Een korte videogids voor afstand in de kosmos. 
Krediet: NASA/JPL-Caltech

Benieuwd naar verre werelden? Lees deze Galactische FAQ

“Star Trek” inspireerde vele wetenschappers en ingenieurs. 
Krediet: CBS/Paramount.

De mysteries van ons universum hebben sciencefictionschrijvers en talloze, gedenkwaardige boeken over films lang geboeid – waarvan vele de echte wetenschappers en ingenieurs inspireerden die momenteel het universum verkennen.

Veel wetenschappers noemen Star Trek , voor het eerst uitgezonden op televisie in 1966 en in de decennia daarna talloze malen opnieuw uitgevonden op zowel klein als groot scherm, als inspiratie. De show volgde de ingebeelde bemanning van een ruimteschip die onze melkweg verkent.

Nog een inspiratiebron: Sciencefictionauteur Arthur C. Clarke’s 2001: A Space Odyssey , waarin een fictieve astronaut door een mysterieus portaal door de kosmos wordt vervoerd. Dit verhaal is zowel een gedenkwaardige film als een roman. Voor de volgende generatie, die zal worden geïnspireerd door de film Interstellar uit2014 , zoekt een fictief team van astronauten naar een bewoonbare planeet rond een zwart gat in een ver sterrenstelsel.

De televisieserie Cosmos uit 1980 , met in de hoofdrol Voyager-missiewetenschapper Carl Sagan, nam kijkers mee op een feitelijke reis door het bekende heelal en wekte de verbeelding van veel hedendaagse wetenschappers en ingenieurs. De serie werd in 2014 opnieuw vormgegeven met astronoom Neil deGrasse Tyson als gastheer.

Onze zon is een van de minstens 100 miljard sterren in de Melkweg, een spiraalstelsel met een doorsnede van ongeveer 100.000 lichtjaar. De sterren zijn gerangschikt in een pinwheelpatroon met vier grote armen, en we leven in een ervan, ongeveer tweederde van de weg naar buiten van het centrum. Men denkt dat de meeste sterren in onze melkweg hun eigen planetenfamilie herbergen. Duizenden van deze extrasolaire planeten (of exoplaneten) zijn tot nu toe ontdekt , met duizenden meer kandidaten gedetecteerd en in afwachting van bevestiging. Veel van deze nieuw ontdekte planetenstelsels zijn heel anders dan de onze.

Alle sterren in de Melkweg draaien om een ​​superzwaar zwart gat in het centrum van de melkweg, dat naar schatting vier miljoen keer zo zwaar is als onze zon. Gelukkig bevindt het zich op veilige afstand van de aarde, op ongeveer 28.000 lichtjaar afstand. Onze melkweg is een van de ontelbare miljarden in het universum, elk met miljoenen, of vaker miljarden, eigen sterren.

We noemen ons melkwegstelsel de Melkweg omdat het voor oude waarnemers een melkachtige band van licht leek te zijn – als een kosmische rijbaan – die zich door de donkere hemel uitstrekte.

Grootte en afstand

Alle sterren in de Melkweg draaien om een ​​superzwaar zwart gat in het centrum van de melkweg, dat naar schatting zo’n vier miljoen keer zo zwaar is als onze zon. Gelukkig bevindt het zich op een veilige afstand van ongeveer 28.000 lichtjaar van de aarde. De Melkweg raast langs een galactische baan met een gemiddelde snelheid van ongeveer 514.000 mph (828.000 km/u). Het duurt ongeveer 230 miljoen jaar voordat ons zonnestelsel één omwenteling rond het galactische centrum maakt.

Plaats

De Melkweg maakt deel uit van de Lokale Groep, een buurt van ongeveer 10 miljoen lichtjaar in doorsnede, bestaande uit meer dan 30 sterrenstelsels die door zwaartekracht aan elkaar zijn gebonden. Afgezien van onze melkweg, is de meest massieve in deze groep Andromeda, die op koers lijkt te liggen om over ongeveer vier miljard jaar met de Melkweg in botsing te komen.

Structuur

Wetenschappers die sterrenstelsels bestudeerden, merkten op dat de sterren in de buitenste delen net zo snel om de galactische centra cirkelen als de sterren verder in, een schending van de gevestigde wetten van Newton van gravitatie. Ze concludeerden dat iets anders dan de sterren en wolken van gas en stof waarvan bekend is dat ze sterrenstelsels vormen, voor extra zwaartekracht zorgde – veel ervan. Ze berekenden dat er vijf keer zoveel van deze mysterieuze donkere materie moet zijn, alleen detecteerbaar door zijn zwaartekracht, als van de materie waarvan we al wisten.

De Lokale Groep is slechts een van de vele, vele clusters van sterrenstelsels, en ze bewegen allemaal van elkaar weg naarmate er meer en meer ruimte tussen hen ontstaat. Dit betekent dat het universum zelf uitdijt. Die ontdekking heeft geleid tot de oerknaltheorie over het ontstaan ​​van het heelal.

Wetenschappers verwachtten dat de aantrekkingskracht van alles in het universum de snelheid van de uitdijing zou afremmen, en uiteindelijk zou de uitdijing stoppen of zelfs omkeren. Maar in de jaren negentig ontdekten wetenschappers dat de uitbreiding eigenlijk steeds sneller gaat. De kracht die verantwoordelijk was voor deze verrassende versnelling werd donkere energie genoemd. Niemand weet zeker wat het is, maar een mogelijkheid is dat het energie is die zich in het vacuüm van de ruimte bevindt.

Aangezien materie en energie equivalent zijn (zoals uitgedrukt in de beroemde vergelijking van Einstein, E=MC2), hebben wetenschappers kunnen berekenen dat wat donkere energie ook is, deze ongeveer 68 procent van alles in het universum omvat. Donkere materie is goed voor nog eens 27 procent, waardoor er slechts vijf procent overblijft voor protonen, neutronen, elektronen en fotonen – met andere woorden, alles wat we zien en begrijpen.

Wetenschappers hebben berekend dat er minstens 100 miljard sterrenstelsels in het waarneembare heelal zijn, elk boordevol sterren. Op zeer grote schaal vormen ze een bubbelende structuur, waarin enorme bladen en filamenten van sterrenstelsels gigantische leegtes omringen.

Wetenschappers gebruiken krachtige telescopen – op aarde en in de ruimte – om verre sterren en sterrenstelsels te bestuderen. De beroemde Hubble-ruimtetelescoop, die voor het eerst de kosmos tot in de kleinste details onthulde, wordt binnenkort vervangen door de nog krachtigere James Webb-ruimtetelescoop. Ondertussen heeft de Kepler-missie een deel van onze melkweg doorzocht op zoek naar andere planeten.

In deze illustratie, georiënteerd langs het eclipticavlak, kijkt NASA’s Hubble-ruimtetelescoop langs de paden van NASA’s Voyager 1 en 2 ruimtevaartuigen terwijl ze door het zonnestelsel en de interstellaire ruimte reizen. 
Hubble staart naar twee zichtlijnen (de dubbele kegelvormige kenmerken) langs het pad van elk ruimtevaartuig. 
Het doel van de telescoop is om astronomen te helpen de interstellaire structuur langs de stergebonden route van elk ruimtevaartuig in kaart te brengen. 
Elke zichtlijn strekt zich enkele lichtjaren uit naar nabije sterren. 
Afbeeldingscredits: NASA, ESA en Z. Levay (STScI)

Vijf robotruimtevaartuigen hebben voldoende snelheid om aan de grenzen van ons zonnestelsel te ontsnappen en de interstellaire ruimte in te reizen, maar slechts één – NASA’s Voyager 1 – heeft die grens tot dusver overschreden. Voyager 1 ging in 2012 over naar de interstellaire ruimte. Voyager 2 zal waarschijnlijk de volgende zijn. Beide ruimtevaartuigen, gelanceerd in 1977, staan ​​nog steeds in contact met NASA’s Deep Space Network.

NASA’s New Horizons, die in 2015 langs Pluto vloog en momenteel de Kuipergordel voorbij Neptunus verkent, zal uiteindelijk ons ​​zonnestelsel verlaten. Net als de nu inactieve Pioneer 10 en 11 ruimtevaartuigen.

Opmerkelijke gebeurtenissen

Vóór 1983 waren de enige bevestigde planeten die in ons eigen zonnestelsel, hoewel wetenschappers geloofden dat veel planeten zich in een baan rond verre sterren bevonden. Toen ontdekte een team in 1983 een schijf rond Beta Pictoris waarvan wordt aangenomen dat deze bestaat uit de grondstoffen voor planeetvorming – het eerste bewijs van een exoplaneet. De eerste exoplaneet werd negen jaar later in 1992 ontdekt en het aantal bekende planeten buiten ons zonnestelsel is sindsdien snel gegroeid.

Bezoek de Exoplanets Exploration Timeline voor meer ontdekkingen en ontdekkingsverhalen .

Nadere bronnen:

NASA-onderwerpen: zonnestelsel en verder

NASA’s exoplaneetportaal

NASA-astrofysica

Scroll naar top
%d bloggers liken dit: