Lokale groep

Ons melkwegstelsel vormt, samen met de sterrenstelsels uit zijn omgeving, een cluster: de Lokale Groep. Het concept van de Lokale Groep van sterrenstelsels ontstond toen men ontdekte dat het Andromedastelsel en sommige andere stelsels veel dichter bij ons stonden dan de andere sterrenstelsels. De hypothese stelde dat sterrenstelsels in groepen voorkomen en werd later bevestigd wanneer dergelijke groepen overal in het heelal werden waargenomen.

De Lokale Groep bevat wellicht meer dan 45 sterrenstelsels. Het is mogelijk dat nog steeds niet alle sterrenstelsels ontdekt zijn, omdat ze soms in de richting liggen van het centrum van ons melkwegstelsel. Dit bemoeilijkt het waarnemen van objecten die erachter liggen. Van de 45 reeds ontdekte stelsels hebben er slechts 5 een spiraalstructuur, zijn er 8 onregelmatige en maar liefst 32 elliptische. 25 van de bekende stelsels zijn dwergstelsels. Men vermoedt dat er daarnaast ook zo'n 120 losse bolhopen voorkomen en een klein aantal intergalactische sterren en gaswolken. De Lokale Groep heeft een afgeplatte vorm en een diameter van ongeveer 6,5 miljoen lichtjaar.

Schema lokale groep

Buiten ons eigen Melkwegstelsel bevat de Lokale Groep bekende leden zoals de Magellaanse Wolken, het Andromedastelsel (M31) en het Driehoekstelsel (M33). In totaal zijn er ongeveer 45 stelsels ontdekt die tot de Lokale Groep behoren. Ze zijn verder opgedeeld in een aantal vage subgroepen: de grote stelsels oefenen aantrekkingskracht uit op een aantal kleinere stelsels, begeleiders genoemd. Daarnaast zijn er tal van dwergstelsels die niet tot een bepaalde familie behoren, maar verspreid over de lokale groep liggen.

Het Andromedastelsel (M31)

Dit is het grootste sterrenstelsel van de Lokale Groep. Het is een typisch Sb-spiraalstelsel met een uitgestrekte kernzone en 2 spiraalarmen die elk 2 maal om de kernzone gewonden zijn. Het stelsel kent geen duidelijke grens, waardoor het aan onze nachtelijke hemel ook heel uitgesmeerd en diffuus voorkomt.

M31, het Andromedastelsel [Foto: Dominique Dierick]

Wellicht is de kernzone balkvormig, maar doordat we niet loodrecht op het stelsel kijken, kunnen we dit niet waarnemen. De kern van het Andromedastelsel draait heel snel rond en heeft een kleine grootte van ongeveer 326 lichtjaar. Het stelsel bevat bijna alle bekende stersoorten. Met een afstand van zo'n 2,6 miljoen lichtjaar staat het voldoende dichtbij om de heldere sterren te kunnen onderscheiden. De meeste sterren zijn oud en gemiddeld metaalrijk. De totale stofinhoud van het Andromedastelsel is vermoedelijk zeer groot, maar de precieze totale massa is nog niet bekend.

De kleur van het stelsel is niet overal hetzelfde. Zo is het blauwig in de zones dichtbij gaswolken en jonge sterren (aan de buitenste kant van de spiraalarmen). In de kern daarentegen zitten veel oude reuzensterren, waardoor het hier roodachtig is. Het Andromedastelsel heeft ook bolhopen die symmetrisch verdeeld zijn omheen zijn schijf. Ze zijn zwakker dan de bolhopen van ons melkwegstelsel.

De schijf van het Andromedastelsel lijkt lichtjes omgeslagen te zijn. Bijna 80 procent van de spiraalstelsels hebben zo'n vervormde schijfrand. Wellicht hebben ze in de afgelopen miljard jaar ooit getijdenkrachten ervaren die een kleine rimpeling veroorzaakte.

Net zoals ons melkwegstelsel zijn begeleiders heeft, waarvan de Magellaanse wolken de bekendste zijn, zo heeft ook het Andromedastelsel een aantal begeleiders. De twee helderste, M32 en M110, zijn met een verrekijker of kleine telescoop al te zien en zijn ook op de foto bovenaan zichtbaar. M32 is het kleine, heldere object onderaan het Andromedastelsel, M110 is de grotere vlek bovenaan. Beide zijn elliptische stelsels. Men heeft rondom Andromeda nog tal van grote en kleine begeleiders ontdekt.

Het Driehoekstelsel (M33)

M33 is een spiraalstelsel met een fijne en open structuur, gelegen in het sterrenbeeld Driehoek (Triangulum). Het is het derde grootste sterrenstelsel van de Lokale Groep, maar wel veel kleiner dan het Melkweg- en Andromedastelsel. Het kleine stelsel LGS 3 is waarschijnlijk een satelliet van M33, terwijl het Driehoekstelsel op zijn beurt aantrekkingskrachten van het Andromedastelsel ondervindt. Het stelsel heeft een diameter van 1500 lichtjaar. Opvallend in de buitenste regio is een zeer grote en heldere emissienevel (NGC 604).

M33, het Driehoekstelsel [Foto: Dominique Dierick]

De Magellaanse Wolken

Ons melkwegstelsel heeft twee volwaardige, onregelmatige sterrenstelsels die haar begeleiden. De 15de-eeuwse Portugese ontdekkingsreizigers gebruikten ze als leidraden om het zuiden mee terug te vinden, maar mochten de Wolken respectievelijk een ellips- en spiraalstelsel geweest zijn, dan hadden wetenschappers van de 18de eeuw hen kunnen gebruiken als leidraden om het heelal te ontdekken. Men had dan immers door de specifieke structuren veel vroeger kunnen ontdekken dat het aparte sterrenstelsels zijn, die buiten ons melkwegstelsel liggen. De Wolken stonden er wel, maar met het blote oog lijken ze niet zo heel groot en pas 400 jaar later toonde men astronomische interesse. Door het opmeten van de helderheid van delta Cepheïden in de Wolken konden wetenschappers hun afstand nauwkeurig bepalen. De Grote Magellaanse Wolken bleek op 150 000 lichtjaar te staan, en is ongeveer 20 000 lichtjaar groot. De Kleine Magellaanse Wolk staat op 195 000 lichtjaar, met een diameter van ongeveer 16 000 lichtjaar. De Magellaanse wolken waren de eerste objecten waarvan zo'n grote afstand gemeten werd; daarom werd de meting lange tijd betwist, totdat Edwin Hubble kon aantonen dat andere sterrenstelsels wel degelijk bestaan. Men kon nu de enorme afstand verklaren door aan te nemen dat de Wolken twee afzonderlijke, nabije sterrenstelsels zijn.

Links: De grote magellaanse wolk [Foto: Josch Hambsch]
Rechts: De kleine magellaanse wolk [Foto: Josch Hambsch]

In de jaren '50 maakte Halton Arp een atlas van vreemde sterrenstelsels. Hij ontdekte dat de Magellaanse Wolken veel overeenkomsten vertonen met een aantal onregelmatige sterrenstelsels uit zijn atlas. Hieruit concludeerde hij dat het vreemde uitzicht van dit type sterrenstelsels het resultaat is van de getijdenwerking van de moedersterrenstelsels die ze begeleiden. De Wolken bevatten tal van bolhopen en honderden reflectienevels. Voorts komen er veel verschillende stersoorten en veranderlijken voor. Ze staan zo dichtbij dat zelfs middelgrote telescopen de sterren kunnen onderscheiden als afzondelijke objecten. Daardoor heeft men dankzij het Wolkenonderzoek al veel geleerd over de verschillende stersoorten die in ons heelal bestaan.

Dwergstelsels

De lokale groep heeft, zoals elke cluster, ook een aantal losse dwergsterrenstelsels. Op dit moment zijn er zo'n 25-tal bekend.

Links: IC 10
Midden: Leo A
Rechts: Sextans B

De stelsels van de Lokale Groep