Waarom hebben sterrenstelsels de vorm van een schijf?

Het zou logischer zijn als het bolvormige stelsels zijn, omdat dan alle materie alle kanten op zou zijn gevlogen. In plaats daarvan zijn ze de vorm van een schijf en ik vroeg me af hoe dat komt.

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Natuurkundige wetten zorgen ervoor dat de sterren die naar elkaar toegetrokken worden door de zwaartekracht in een sterrenstelsel, resulteren in een rotatie. Vermits rotatie rond een vlak uiteraard niet kan, heb je noodzakelijkerwijs rotatie rond een as. In de richting evenwijdig aan de as word de aantrekking door zwaartekracht niet gecompenseerd door de middelpuntzoekende kracht. Daardoor krijgt het stelsel een platte vorm.

Sterrenstelsels hebben verschillende vormen, en zijn niet per se schijfvormig: Er zijn drie hoofdgroepen sterrenstelsels: - Elliptische stelsels - Spiraalstelsels - Balkspiralen Een Elliptisch stelsel is bol- of lensvormig. De sterrenstelsels worden waarschijnlijk gevormd door twee (kleine) tegen elkaar botsende sterrenstelsels. Er bevind zich weinig interstellair gas (gas waarin sterren worden geproduceerd) en er zijn dus ook weinig jonge sterren. Tachtig procent van alle sterrenstelsels zijn elliptisch. Spiraalstelsels zijn, de naam zegt het al, sterrenstelsels in spiraalvorm. Ze hebben een centrum (ook wel bulge genoemd) en spiraalarmen. De sterren in de spiraalarmen zijn jonger dan de sterren in het centrum van het stelsel. Balkspiralen zijn spiraalstelsels waarbij de spiraalarmen niet uit het centrum lijken te komen, maar uit een balk die door het centrum gaat.

Het zijn juist de restanten van de ster, die niet zijn weggevlogen, die in de schijf samenklonteren, de schijf vormen en zichtbaarder worden. Doordat deze materie ronddraait verzamelt het zich op eigen afstand van de ster. De materie buiten de schijf is er wel maar in kleinere hoeveelheden en minder zichtbaar dan de schijf.

Omdat de omloopsnelheid bij de evenaar van de ster het grootste is,

Uit je omschrijving van het probleem, maak ik op dat je denkt dat sterrenstelsels bij de oerknal zijn gevormd en dat de sterren uit elkaar bewegen. Het zit anders: de meeste sterrenstelsels bewegen van elkaar af(uitdijing van het heelal), maar de sterren in een stelsel juist naar elkaar toe(zwart gat). De verdeling van materie(gas) in de jonge jaren van het heelal was niet homogeen: er waren verdikkingen en verdunningen. De verdikking van gas(een gaswolk) kan door de zwaartekracht steeds compacter worden. Op bepaalde plaatsen kwam veel gas bij elkaar en op andere werd het gas juist weggetrokken. En in zo'n gaswolk ontstonden sterren. Omdat zo'n beginnend sterrenstelsel meestal roteert, is de samentrekking van de sterren niet overal gelijk: de sterren bij de "evenaar" van de gaswolk verplaatsen zich weinig, maar die bij de "Noordpool en Zuidpool" verplaatsen zich door de zwaartekracht die er op werkt, in de richting van het vlak van de evenaar. Vergelijk dit met het maken van een pizzabodem: je begint met een bol en door slingeren krijg je een platte schijf. Dit verschijnsel is heel goed te vergelijken met ons zonnestelsel: daar liggen de banen van de planeten ook min of meer in het zelfde vlak.

Elliptische stelsels zijn bol- of lensvormig, en spiraalstelsels zijn plat. Dat komt doordat de spiraalstelsels veel meer gas en stof bevatten. De banen van individuele sterren om het centrum van een stelsel kunnen allerlei willekeurige standen in de ruimte hebben. Omdat sterren zelden met elkaar botsen of in elkaars nabijheid komen, kan zo'n toestand miljarden jaren blijven bestaan. Wanneer er echter gas en stof aanwezig is, zal er wrijving ontstaan. De totale hoeveelheid draaiing (het impulsmoment) wordt dan veel efficienter verdeeld over de aanwezige materie. Er zal dan altijd een voorkeursrichting zijn waarin alle materie gaat draaien. De zwaartekracht zorgt ervoor dat afplatting plaatsvindt in de richting loodrecht daarop. Aangezien jonge heldere sterren gevormd worden uit die gaswolken, geldt de afplatting ook voor die sterren. Die bepalen het aanzien van het stelsel en met name de spiraalarmen. Er zullen vast ook oudere, zwakkere sterren in spiraalstelsels aanwezig zijn die niet aan de afplatting meedoen (o.a. bolvormige sterrenhopen) maar die vallen niet zo op en bepalen niet het uiterlijk van het stelsel als geheel.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100