De Melkweg: wat we erover weten

Wanneer we naar de hemel staren op een heldere nacht, weg van lichtvervuiling en andere afleidingen, zien we een melkachtige balk met licht die zich over de hemel uitstrekt. Dit is hoe ons thuisstelsel, de Melkweg, zijn naam heeft gekregen en het is hoe het er van binnenuit uitziet.

De Melkweg overspant naar schatting tussen 100.000 en 120.000 lichtjaar van rand tot rand en bevat tussen de 200 en 400 miljard sterren.

Het bestuderen van ons eigen sterrenstelsel is moeilijk, omdat we er niet buiten kunnen komen en terugkijken. We moeten slimme trucs gebruiken om het te bestuderen. We kijken bijvoorbeeld naar alle delen van de Melkweg, en we doen dit in alle beschikbare stralingsbanden. De radio en infrarood banden laten ons bijvoorbeeld toe om door gebieden van de melkweg te kijken die gevuld zijn met gas en stof en sterren te zien die aan de andere kant liggen. Röntgenemissies vertellen ons over waar de actieve regio's zijn en zichtbaar licht laat ons zien waar de sterren en nevels bestaan.

We gebruiken vervolgens verschillende technieken om de afstanden tot verschillende objecten te meten en al deze informatie samen te plotten om een ​​idee te krijgen van waar sterren en gaswolken zijn gelokaliseerd en welke "structuur" is aanwezig in de melkweg.

Aanvankelijk, toen dit werd gedaan, wezen de resultaten op een oplossing die de Melkweg een spiraalvormig sterrenstelsel. Na verdere beoordeling met aanvullende gegevens en meer gevoelige instrumenten, geloven wetenschappers nu dat we eigenlijk in een subklasse van spiraalvormige sterrenstelsels verblijven, bekend als geblokkeerd spiraalvormige sterrenstelsels.

Deze sterrenstelsels zijn in feite hetzelfde als normale spiraalvormige sterrenstelsels, behalve het feit dat ze ten minste één "staaf" hebben die door de uitstulping van de melkweg gaat waar de armen zich uitstrekken.

Er zijn echter sommigen die beweren dat, hoewel de complexe, door velen begunstigde structuur mogelijk is, het de Melkweg heel anders dan andere versperde spiraalvormige sterrenstelsels die we zien en dat het mogelijk is dat we in plaats daarvan in een leven onregelmatige melkweg. Dit is minder waarschijnlijk, maar niet buiten het bereik van de mogelijkheden.

Ons zonnestelsel bevindt zich ongeveer tweederde van de uitweg uit het centrum van de Melkweg, tussen twee van de spiraalvormige armen.

Dit is eigenlijk een geweldige plek om te zijn. In de centrale bobbel zijn zou niet preferentieel zijn omdat de sterdichtheid veel hoger is en er een aanzienlijk hogere snelheid is van supernovae dan in de buitenste gebieden van de Melkweg. Deze feiten maken de uitstulping minder "veilig" voor de levensvatbaarheid van planeten op de lange termijn.

In een van de spiraalarmen zitten is ook niet zo geweldig, om dezelfde redenen. De dichtheid van gas en sterren is daar veel hoger, waardoor de kans op botsingen met ons zonnestelsel toeneemt.

Er zijn verschillende methoden die we gebruiken om de leeftijd van onze Galaxy te schatten. Wetenschappers hebben ster-dateringsmethoden gebruikt om oude sterren te dateren en vonden sommige zo oud als 12,6 miljard jaar (die in de bolvormige cluster M4). Dit stelt een ondergrens voor de leeftijd in.

Het gebruik van koeltijden van oude witte dwergen geeft een vergelijkbare schatting van 12,7 miljard jaar. Het probleem is dat deze technieken tot op heden objecten in onze melkweg dateren die er niet noodzakelijkerwijs zouden zijn geweest ten tijde van de vorming van de melkweg. Witte dwergenzijn bijvoorbeeld stellaire overblijfselen die zijn gemaakt nadat een massieve ster sterft. Die schatting heeft dus geen betrekking op de levensduur van de progenitor-ster of de tijd die het kostte om het object te vormen.

Maar onlangs werd een methode gebruikt om de leeftijd van rode dwergen te schatten. Deze sterren leven lang en worden in grote hoeveelheden gemaakt. Hieruit volgt dat sommige in de vroege dagen van de Melkweg zouden zijn gecreëerd en er vandaag nog steeds zouden zijn. Eentje is recent ontdekt in de galactische halo en is ongeveer 13,2 miljard jaar oud. Dit is slechts ongeveer een half miljard jaar na de oerknal.

Op dit moment is dit onze beste schatting van de leeftijd van ons sterrenstelsel. Er zijn inherente fouten in deze metingen omdat de methoden, hoewel ondersteund door serieuze wetenschap, niet volledig kogelvrij zijn. Maar gezien de andere beschikbare bewijzen lijkt dit een redelijke waarde.

Er werd lang gedacht dat de Melkweg zich in het centrum van het heelal bevond. Aanvankelijk was dit waarschijnlijk te wijten aan overmoed. Maar later leek het erop dat elke richting waarin we keken, alles van ons wegging en we in elke richting dezelfde afstand konden zien. Dit leidde tot het idee dat we in het midden moeten zijn.

Deze logica is echter fout omdat we de geometrie van het universum niet begrijpen en we zelfs de aard van de grens van het universum niet begrijpen.

Dus het komt erop neer dat we geen betrouwbare manier hebben om het te vertellen waar we zijn in het universum. We kunnen in de buurt van het centrum zijn - hoewel dit waarschijnlijk niet wordt gezien de leeftijd van de Melkweg ten opzichte van de leeftijd van het Universum - of we kunnen bijna overal anders zijn. Hoewel we er vrij zeker van zijn dat we niet in de buurt van een rand staan, wat dat ook betekent, zijn we niet echt zeker.

Terwijl in het algemeen alles in het universum zich van ons terugtrekt. Dit werd voor het eerst opgemerkt door Edwin Hubble en is het fundament van de wet van Hubble. Er is een groep objecten die dicht genoeg bij ons in de buurt is zodat we ze met de zwaartekracht beïnvloeden en een groep vormen.

De lokale groep, zoals bekend, bestaat uit 54 sterrenstelsels. De meeste sterrenstelsels zijn dwergstelsels, waarbij de twee grootste sterrenstelsels de Melkweg en de nabijgelegen Andromeda zijn.

De Melkweg en Andromeda bevinden zich op een ramkoers en zullen naar verwachting over een paar miljard jaar samengaan in een enkel sterrenstelsel, waarschijnlijk een groot elliptisch sterrenstelsel vormen.