Download - PDF-slides Melkwegstelsels
![Page 1: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/1.jpg)
Soorten nevels• Planetaire nevels:
afgestoten buitenlagen
van dode ster
![Page 2: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/2.jpg)
Soorten nevels• HII gebieden (emissienevels)
![Page 3: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/3.jpg)
Soorten nevels• Open sterhopen
![Page 4: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/4.jpg)
Soorten nevels• Bolhopen
![Page 5: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/5.jpg)
Soorten nevels• Spiraalstelsels
![Page 6: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/6.jpg)
Soorten nevels• Elliptische melkwegstelsels
![Page 7: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/7.jpg)
Soorten nevels• Lensvormige melkwegstelsels
![Page 8: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/8.jpg)
Soorten nevels• Onregelmatige melkwegstelsels
M82
![Page 9: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/9.jpg)
Melkwegstelsels• Nevelige vlekjes aan de hemel lang bekend• Vraag begin 20e eeuw:
– Deel van onze Melkweg?– Verafgelegen melkwegstelsels zoals onze?
• Antwoord: – Slipher: radiele snelheden veel groter dan van
de sterren ! buiten Melkweg?– Hubble: nam Cepheiden waar in M31
(Andromedanevel) ! Verafgelegen
• Dus massieve stersystemen, 108-1012 Lzon !
![Page 10: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/10.jpg)
Verschillende soorten melkwegstelsels
• Hubble classificatie: stemvorkdiagram
Spiraalstelsels S
Balkspiraalstelsels SB
Elliptische stelsels E
Lensvormige stelsels S0
+Onregelmatige stelsels Irr, eigenaardige stelsels Pec
a ! c, d:
Kleinere kern, open armen0-7: rond ! plat
![Page 11: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/11.jpg)
Spiraalstelsels• Spiraalarmen bestaan vooral uit
– Gas (HI: 21cm), stof (100µm), jonge sterren (blauw licht)
• Bulge en inter-arm gebieden bevatten oudere sterpopulaties (2µm) en weinig gas
• Spiraalstelsels zijn de meest-voorkomende soort die we aan de hemel zien, (maar niet het meest voorkomend in absolute zin – dat zijn spheroidale dwergstelsels)
• Langs de Hubble-reeks Sa ! Sd:– Bulge groot ! klein– Gasfractie laag ! hoog– Sterpopulatie oud ! jong
![Page 12: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/12.jpg)
Spiraalarmen• Het ‘opwindprobleem’ :
– Binnendelen van melkwegstelsels hebben kortere omlooptijd
– Dus spiraalarmen winden zich op: na enkele Gjr verdwijnen ze
• Dus:– Ofwel worden ze continu gegenereerd (instabiliteit;
verstoring)– Ofwel is er iets dat ze in stand houdt
(zwaartekracht; ‘density-wave’ theorie)– Waarschijnlijk een combinatie
![Page 13: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/13.jpg)
Balkspiraalstelsels• Balk vormt als dynamische instabiliteit• Komt veel voor• Verandert de banen van gas en sterren in de
omliggende schijf – Spiraalarmen aan balk verbonden– ipv cirkelbewegingen, ook radiele stroming
• Gerelateerd aan kern-activiteit of stervorming?• Onze Melkweg heeft ook een balk
Perspectief-effect:
Linkerzijde dikker dus dichterbij
![Page 14: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/14.jpg)
Elliptische stelsels• E0-E7 komen voor (asverhouding 1-0.3)
• Weinig stervorming– Oude sterpopulaties
– Geen koud gas, stof (soms wel in de kern)– Interne bewegingen chaotisch
(lijkt op een gas zonder botsingen)
• Komen vooral in (rijke) groepen voor
• Rontgenhalo: heet gas omringt stelsels
• Ontstaan door samensmelten van schijfstelsels?
![Page 15: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/15.jpg)
Peculaire stelselsbijv. 'de antennae’
optisch
infrarood
X
ISM+CO‘starburst’
Twee samensmeltende schijven
![Page 16: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/16.jpg)
Onregelmatige stelsels• Peculiair (p of Pec): doorgaans sterk
verstoord– Interactie met buur– Kernactiviteit
• Irregulier (Irr) zijn weinig massief met relatief hoge gasmassa.
• Enkele stervormingsgebieden domineren stelsel, dus weinig symmetrisch.
• Spheroidaal (Sph) zijn zeer weinig massief, bevatten losse groepen sterren en (vrijewel) geen gas. Moeilijk te zien.
![Page 17: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/17.jpg)
Algemene eigenschappen• Kleuren
– Sterpopulaties• Kleur van sterlicht verschilt als functie van
leeftijd en metalliciteit van de sterren
• Jong: veel heldere blauwe sterren • Oud: helderste sterren zijn rode reuzen
• Metalliciteitseffect (spectraallijnbedekking): metaalarm ! blauw
![Page 18: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/18.jpg)
Algemene eigenschappen• Spectra
– Sterfotosferen: absorptielijnen+continuum– ISM: emissielijnen– Absorptie door stof in stelsel– Voorbeeld van oud stelsel (‘vroeg-type’)
Jansen + al (NFGS)
![Page 19: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/19.jpg)
Algemene eigenschappen• Spectra
– Sterfotosferen: absorptielijnen+continuum– ISM: emissielijnen– Absorptie door stof in stelsel– Vb. van stervormend stelsel (‘laat-type’)
Jansen + al (NFGS)
![Page 20: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/20.jpg)
Afstanden • Directe geometrische methode onmogelijk • Statistische analyse van combinatie radiele
snelheid (km/s), eigenbeweging (milliboogsec/jaar) en snelheidsmodel begint mogelijk te worden voor zeer nabije stelsels
• Bijna altijd secondaire methoden:– Cepheiden – Helderheden van bolhopen– Helderheden van planetaire nevels
– Helderheden van supernovae– Fluctuatie-helderheden
![Page 21: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/21.jpg)
Massa’s• Oude truc: M(<R)~V2 R / G• Rotatiekrommen
– V(R) ~ const– Dus M(<R) stijgt met R– Maar voorbij de schijf stijgt
L(<R) niet
– Dus M(<R) / L(<R) stijgt snel
– Massa volgt licht niet– Donkere component !!
![Page 22: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/22.jpg)
Massa’s: sterdynamica• Oude truc: M(<R)~V2 R / G
• Snelheidsdispersies– In elliptische stelsels geen cirkelbanen
– Willekeurige baanbewegingen van sterren– Balans tussen kinetische & potentiele
energie: viriaaltheorema
2 x KE + PE = 0– PE ~ G M2 / R– KE ~ M V2 / 2➔ M ~ V2 R / G
![Page 23: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/23.jpg)
Massa’s: gasdruk• Oude truc: M(<R)~V2 R / G
• Hete halos (Roentgenstralen)– Heet gas: evenwicht tussen zwaartekracht
en druk (zie sterstructuur)
metingen
![Page 24: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/24.jpg)
Massa’s: lenswerking• Gravitatielenzen
stelsel waarnemer
![Page 25: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/25.jpg)
Massa’s• Conclusie van alle technieken: M >> Msterren+gas
• DONKERE MATERIE– Zwakke sterren?– Bruine dwergen?– Witte dwergen, neutronsterren?– Zwarte gaten (uit sterren, of niet?)– Elementaire deeltjes?
– Mogelijke massa van DM-kandidaat tussen 10-30 en 10+36 kg !
![Page 26: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/26.jpg)
Actieve melkwegkernen• Voorbeelden:
•– Knipperend centrum van de MW
– Straalstromen (`jets’) (M87 of Cyg A)– Heldere kern in NGC 4151 met brede
spectraallijnen
– Radiostraling
![Page 27: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/27.jpg)
Kernen van elliptische stelsels
• Snel-draaiend schijfje ! grote massaconcentratie• V2 R ~ constant: punt-massa• Massa’s tot 109 Mzon !
! golflengte
![Page 28: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/28.jpg)
Straalstromen uit kernen• M87
• 109Mzon zwart gat in de kern
![Page 29: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/29.jpg)
NGC 4151• Brede emissielijnen, hoge excitaties
+ smallere lijnen van lagere excitatie
Heet, dicht bij de kern, hoge rotatiesnelheden
Koeler, verder van de kern, lagere rotatiesnelheden
![Page 30: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/30.jpg)
Radiomelkwegstelsels• M87 in radiostralen (electronen)
• Straalstroom heeft verrijkend effect!
Image courtesy of NRAO/AUI
![Page 31: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/31.jpg)
RadiomelkwegstelselsCygnus A
Image courtesy of NRAO/AUI
‘hot spot’: straalstroom heeft tot hier een gat geboord in omliggend materiaal
150kpc
![Page 32: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/32.jpg)
Afbuiging van jets• Druk door wind in
extern intergalactisch medium: jets worden afgebogen– ‘ram pressure’
• Gevolg van beweging van radiostelsel door medium
![Page 33: PDF-slides Melkwegstelsels](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042611/5875f05a1a28abe01d8b54fa/html5/thumbnails/33.jpg)
Zwarte gaten in kernen• We denken nu dat zich in het hart van de
meeste melkwegstelsels een supermassief zwart gat bevat– Er is een betrekking tussen de massa van het zwart
gat en de dynamica van de bulge ) Samen gevormd?
Wisselwerking tussen kern en omringende stervorming?
– Meeste melkwegkernen zijn niet actief• ) episodische accretie?
– Zwarte gaten groeien door • Opslorpen van gas, stof en sterren uit hun omgeving• Wederzijds versmelten bij mergers