De ruimte is een complex systeem waarvan de elementen nauw met elkaar verbonden zijn: planeten verenigen zich rond één ster, sterren vormen sterrenstelsels en ze vormen nog grotere associaties, zoals de Lokale Groep van sterrenstelsels. Veelvoud is een veel voorkomend fenomeen in het heelal dat wordt geassocieerd met hoge zwaartekracht. Hierdoor wordt een zwaartepunt gevormd, waaromheen zowel relatief kleine objecten zoals sterren, als sterrenstelsels en hun associaties draaien.
Samenstelling van de groep
Er wordt aangenomen dat de basis van de Lokale Groep drie grote objecten zijn: de Melkweg, de Andromedanevel en het Driehoekstelsel. Hun satellieten, evenals een aantal dwergsterrenstelsels, waarvan nog niet kan worden vastgesteld dat ze tot een van de drie systemen behoren, worden ermee geassocieerd door zwaartekracht. In totaal omvat de Lokale Groep van sterrenstelsels minstens vijftig grote hemellichamen, en met de verbetering van de kwaliteit van de technologie voor astronomische waarnemingen, groeit dit aantal.
Maagd Supercluster
Zoals reeds vermeld, de veelvoud inde schaal van het universum - een veel voorkomend verschijnsel. De Lokale Groep van sterrenstelsels is niet de grootste van deze associaties, hoewel zijn omvang indrukwekkend is: in diameter beslaat hij een afstand van ongeveer één megaparsec (3,8 × 1019 km). Samen met andere soortgelijke verenigingen is de Lokale Groep opgenomen in de Maagd-supercluster. De afmetingen zijn moeilijk voor te stellen, maar de massa wordt relatief nauwkeurig gemeten: 2 × 1045 kg. In totaal omvat deze associatie ongeveer honderd galactische systemen.
Opgemerkt moet worden dat de veelheid daar niet eindigt. De Maagd Supercluster vormt, net als verschillende andere, de zogenaamde Laniakea. De studie van dergelijke gigantische systemen heeft astrofysici in staat gesteld een theorie te creëren over de grootschalige structuur van het universum.
Soorten sterrenstelsels die de Lokale Groep vormen
Wetenschappers hebben ontdekt dat de leeftijd van alle leden van de Lokale Groep ongeveer 13 miljard jaar is. Bovendien heeft de materie die ze vormt dezelfde samenstelling, waardoor we kunnen spreken over de gemeenschappelijke oorsprong van de sterrenstelsels van de Lokale Groep. Ze zijn niet in willekeurige volgorde gerangschikt: de meeste zijn gebouwd rond een denkbeeldige lijn die loopt tussen de Melkweg en de Andromedanevel.
Het grootste lid van de Lokale Groep van sterrenstelsels in termen van grootte is de Andromedanevel: zijn diameter is 260 duizend lichtjaar (2,5 × 1018 km). Qua massa v alt de Melkweg duidelijk op - ongeveer 6 × 1042 kg. Naast zulke grote objecten zijn er ook dwergobjecten zoals het SagDEG-sterrenstelsel, dat zich in het sterrenbeeld Boogschutter bevindt.
MeestDe sterrenstelsels van de Lokale Groep worden geclassificeerd als onregelmatig, maar er zijn ook spiraalstelsels zoals de Andromedanevel en elliptische sterrenstelsels, zoals de reeds genoemde SagDEG.
Melkweg subgroep
De nauwkeurigheid van astronomische waarnemingen van de Lokale Groep hangt af van in welk sterrenstelsel we ons bevinden. Daarom is de Melkweg enerzijds het meest bestudeerde object en roept anderzijds de meeste vragen op. Tot op heden is vastgesteld dat de satellieten van onze melkweg minstens 14 objecten zijn, waaronder de sterrenstelsels Ursa Major, Sagittarius, Sculptor en Leo.
Speciale opmerking is het SagDEG-sterrenstelsel in Boogschutter. Het is het verst verwijderd van het zwaartekrachtcentrum van de Lokale Groep. Volgens berekeningen is de aarde 3,2 × 1019 km van dit sterrenstelsel verwijderd.
Melkweg en Magelhaense Wolken
Een van de discussies is de kwestie van de verbinding van de Melkweg met de Magelhaense Wolken - twee sterrenstelsels die zo dicht bij ons staan dat ze vanaf het zuidelijk halfrond met het blote oog kunnen worden waargenomen. Lange tijd werd aangenomen dat het satellieten van onze melkweg zijn. In 2006 werd met behulp van de nieuwste technologie ontdekt dat ze veel sneller bewegen dan andere satellieten van de Melkweg. Op basis hiervan werd gesuggereerd dat ze geen zwaartekrachtverbinding hebben met onze melkweg.
Maar het lot van de Magelhaense Wolken staat buiten kijf. Hun beweging is gericht opMelkweg, dus hun opname door een groter sterrenstelsel is onvermijdelijk. Wetenschappers schatten dat dit na 4 miljard jaar zal gebeuren.
Andromedanevel en zijn satellieten
Na 5 miljard jaar bedreigt een soortgelijk lot ons sterrenstelsel, alleen Andromeda, het grootste sterrenstelsel in de Lokale Groep, vormt een bedreiging voor het. De afstand tot het Andromedastelsel is 2,5 × 106 lichtjaar. Het heeft 18 satellieten, waarvan M23 en M110 (catalogusnummers van de 18e-eeuwse Franse astronoom Charles Messier) de meest bekende zijn vanwege hun helderheid.
Hoewel de Andromedanevel het dichtstbijzijnde sterrenstelsel is bij de Melkweg, is hij vanwege zijn structuur moeilijk waar te nemen. Het is een van de spiraalstelsels: het heeft een uitgesproken centrum, waaruit twee grote spiraalarmen tevoorschijn komen. De Andromedanevel is echter op de rand van de aarde gedraaid.
Driehoekstelsel
De aanzienlijke afstand tot de aarde bemoeilijkt de studie van zowel de melkweg zelf als zijn satellieten aanzienlijk. Het aantal satellieten van het Triangulum-sterrenstelsel is discutabel. Zo ligt de dwerg Andromeda II precies in het midden tussen de Triangulum en de Nevel. De staat van moderne observatieapparatuur stelt ons niet in staat om te bepalen tot welk zwaartekrachtsveld van de twee grootste leden van de Lokale Groep van sterrenstelsels dit ruimteobject behoort. De meesten gaan er nog steeds van uit dat Andromeda II wordt geassocieerd met de Triangulum. Maar er zijn ook vertegenwoordigers van het tegenovergestelde standpunt, die zelfs voorstellen om het te hernoemen naarAndromeda XXII.
Het Triangulum-sterrenstelsel heeft ook een van de exotische objecten in het universum - het zwarte gat M33 X-7, waarvan de massa 16 keer die van de zon is, waardoor het een van de grootste zwarte gaten is die de moderne wetenschap kent, met uitzondering van superzware.
Het probleem van bolvormige sterrenhopen
Het aantal leden van de Lokale Groep verandert voortdurend, niet alleen vanwege de ontdekking van andere sterrenstelsels die rond hetzelfde zwaartepunt draaien. Door de kwaliteit van de astronomische technologie te verbeteren, is het mogelijk geworden om vast te stellen dat objecten die voorheen als sterrenstelsels werden beschouwd, dat in feite niet zijn.
Dit geldt in sterkere mate voor bolvormige sterrenhopen. Ze bevatten een groot aantal sterren gebonden aan één zwaartekrachtcentrum en hun vorm lijkt op bolvormige sterrenstelsels. Kwantitatieve relaties helpen om ze te onderscheiden: de dichtheid van sterren in bolhopen is veel hoger en de diameter is dienovereenkomstig groter. Ter vergelijking: in de buurt van de zon is er één ster per 10 kubieke parsec, terwijl dit in bolvormige sterrenhopen 700 of zelfs 7000 keer hoger kan zijn.
Dwergstelsels worden lange tijd beschouwd als Palomar 12 in het sterrenbeeld Steenbok en Palomar 4 in Ursa Major. Recente studies hebben aangetoond dat het in feite vrij grote bolhopen zijn.
Geschiedenis en moeilijkheden bij het bestuderen van de Lokale Groep van sterrenstelsels
Tot het tweede kwart van de 20e eeuw werd aangenomen dat de Melkweg en het heelal identieke concepten waren. Alle materie is zogenaamd in onzesterrenstelsels. In 1924 registreerde Edwin Hubble echter met zijn telescoop verschillende Cepheïden - veranderlijke sterren met een uitgesproken helderheidsperiode - waarvan de afstand duidelijk groter was dan de grootte van de Melkweg. Dit bewees het bestaan van extragalactische objecten. Wetenschappers hebben nagedacht over het feit dat het heelal ingewikkelder is dan het eerst leek.
Hubble's ontdekking bewees ook dat het heelal voortdurend uitdijt en dat objecten van elkaar weg bewegen. Verbeteringen in de technologie brachten nieuwe ontdekkingen. Zo werd ontdekt dat de Melkweg zijn eigen satellieten heeft, de afstanden ertussen werden berekend en de vooruitzichten voor het bestaan werden bepaald. Dergelijke ontdekkingen waren voldoende om voor het eerst het idee te formuleren van het bestaan van de Lokale Groep als een indrukwekkende associatie van nauw verwante sterrenstelsels, en zelfs om te suggereren dat associaties van een hogere rangorde zouden kunnen bestaan, aangezien er ook satellieten werden gevonden in de dichtstbijzijnde melkwegstelsel bij de Melkweg - de Andromedanevel. De term 'lokale groep' werd voor het eerst gebruikt door dezelfde Hubble. Hij noemt het in zijn werk over het meten van afstanden tot andere sterrenstelsels.
Er kan worden beweerd dat de studie van de kosmos net is begonnen. Dit geldt ook voor de Lokale Groep. Het SagDEG-sterrenstelsel is relatief recent ontdekt, maar de reden hiervoor is niet alleen de lage helderheid, die lange tijd niet door telescopen is geregistreerd, maar ook de aanwezigheid in het heelal van een stof die geen zichtbare straling heeft - de zogenaamde "donkere materie".
Bovendien worden waarnemingen gecompliceerd door diffuus interstellair gas (meestal waterstof) en kosmisch stof. Observatietechnologie staat echter niet stil, waardoor we in de toekomst kunnen rekenen op nieuwe verbazingwekkende ontdekkingen, evenals op de verfijning van bestaande informatie.
