Inleiding Astrofysica College 8 14 november 2016 15.45 17.30 Ignas Snellen De melkweg 1
De melkweg Anaxagoras (384-322 BC) en Democritus (500-428 BC): Melkweg bestaat uit verwegstaande sterren Galilei (1610): eerste waarnemingen sterren! Bijv. Immanuel Kant (1755): de melkwegis misschien een roterend eilanduniversum? Bijv. Jacobus Kapteyn: kaart van de melkweg De melkweg 1920: great debate (Curtis & Shapley): zijn spiraalnevels andere melkwegstelsels? Wat is de positie van de zon in de Melkweg? Edwin Hubble: Metingen aan Cepheiden à de melkweg is een eiland van sterren, en er zijn vele andere eilanden. De andromeda-nevel een melkwegstelsel op 780.000 parsec 2
De melkweg Kapteyn had geen rekening gehouden met stof-absorptie. Bolvormige sterrenhopen 3
4
5
Bolvormige sterrenhopen Draaien als satellieten om de melkweg 150 bekend Sferisch, (half-licht straal ~10 pc) Honderdduizenden sterren Oud à 12-13 Gigajaar! Nauwelijks metalen (geen planeten!) Veel exotische objecten intermediate mass zwart gat in centrum? Open sterrenhopen Groep van tot een paar duizend sterren, gevormd uit dezelfde moleculaire wolk. De melkweg heeft duizend(en) open sterrenhopen in spiraalarmen Niet sterk gebonden (zwaartekracht). Ontsnappingssnelheid kleiner dan gemiddelde snelheid van de sterren Jongste clusters hebben nog restanten van moleculaire wolk. Metaalrijke sterren Kunnen honderd(en) miljoenen jaren als cluster blijven bestaan. Eindigen als ster-stroom na getijdeinteractie met andere moleculaire wolken. 6
Leeftijdschatting dmv HR-diagram HR diagram kan gebruikt worden om afstand te schatten: Main-sequence fitting 7
11/15/16 Perspectief van sterbewegingen: Doppler-effect + hoekbeweging à afstand! Hyades 47 pc Populatie-I sterren: jonge metaalrijke sterren in de melkweg-schijf (disk) open clusters Populatie-II sterren: oude, metaalarme sterren in bolvormige sterrenhopen, halo Populatie-III sterren: hypothetische, eerste-generatie sterren metaalloos. 8
De Oort-constanten: structuur van de melkweg Oort (1927): bewegingen van sterren in de omgeving van de zon laten draaiing van de melkweg zien. De Oort-constanten: structuur van de melkweg Oort (1927): bewegingen van sterren in de omgeving van de zon laten draaiing van de melkweg zien. Starre rotatie V(r)= K rotatie 9
De Oort-constanten: structuur van de melkweg Oort (1927): bewegingen van sterren in de omgeving van de zon laten draaiing van de melkweg zien. V(r)= K rotatie Beweging tov de zon. De Oort-constanten: structuur van de melkweg Oort (1927): bewegingen van sterren in de omgeving van de zon laten draaiing van de melkweg zien. Beweging tov de zon. De Oort constanten Belang: meting aan lokale sterren verraadt globale eigenschappen van de melkweg! 10
De structuur van de melkweg met de 21cm lijn 21 cm lijn van neutraal waterstof. Eerst berekend door Van der Hulst (1944) aangemoedigd door Oort. 1951 eerste waarnemingen 1952 eerste kaart van de melkweg à spiraalstructuur Zeer lange golflengte à kan door stof heen worden gezien Oorsprong: verandering in energie-niveau van neutraal waterstofatoom (spin van electron). Per atoom: eens per 10 miljoen jaar 11
De structuur van de melkweg met de 21cm lijn Snelheidskaart van de melkweg à spiraalstructuur en snelheidsverdeling Spiraalstructuur in de Melkweg! 12
Rotatiekromme: hoe de massaverdeling in de melkwegkan worden gemeten Rotatiesnelheid Homogene bulge Homogene schijf Schijf met afvallende dichtheid Buiten het stelsel Buitenste delen van melkweg (en andere sterrenstelsels) draaien te snel!) Onzichtbare massa à donkere materie 13
14
Optisch naar infrarood 15
Adaptive optics 16
17
Flash vanaf de rand van het zwarte gat Gaswolk komt dicht bij het zwart gat 18
11/15/16 Nieuwe wetenschap BlackHoleCam on the EventHorizon Telescope Interferometrie in sub-mm gebied. Gravity Very Large Telescope Interferometry in optisch licht. Satellieten van de melkweg: de Magelhaense wolken 19
Satellieten worden langzaam opgeslokt door de melkweg De lokale groep: directe omgeving van onze zon 20
Rotatie van Andromeda stelsel Soorten melkwegstelsels 21