sterrenstelsels zijn er in vele vormen en maten. Onder de grootste zijn de “elliptische”, massieve bolvormige conglomeraties van maximaal een biljoen sterren. Waar ze wonen en hoe ze zijn gebouwd kan astronomen veel leren over de evolutie van het heelal en wat de toekomst in petto heeft voor onze eigen Melkweg.elliptische sterrenstelsels zijn een van de drie klassen van sterrenstelsels die in 1936 door de Amerikaanse astronoom Edwin Hubble werden gedefinieerd. In tegenstelling tot de andere twee klassen—spiralen en lenticulars—hebben elliptica bijna geen waarneembare structuur. Ze zijn ongeveer zo simpel als een verzameling van sterren kan zijn: massieve blobs ruwweg bolvormig van vorm. Door een amateurtelescoop, verschijnen ze als niet meer dan een ronde, fuzzy patch van licht tegen de donkere achtergrond van de nachtelijke hemel.

Het giant elliptical galaxy NGC 1132 bevindt zich ongeveer 300 miljoen lichtjaar van de aarde. Met een diameter van ongeveer 240.000 lichtjaar is het meer dan twee keer zo groot als onze Melkweg! De vele lichtpunten eromheen zijn een zwerm bolvormige sterrenhopen, die misschien de overblijfselen zijn van miljarden jaren van Galactische botsingen. Credit: M. West (ESO, Chili), NASA, ESA en de Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble samenwerking.

meer dan enige andere Galactische klasse vertonen elliptische stelsels een enorme reeks van groottes en massa ‘ s. De kleinste, dwergelliptica, zijn slechts een paar honderd lichtjaren in doorsnede en zijn niet veel groter dan bolvormige sterrenhopen. De grootste strekken honderdduizenden lichtjaren van de ene kant naar de andere en dwerg onze eigen Melkweg in vergelijking. De meest massieve kan bijna een biljoen sterren bevatten, of ongeveer duizend keer meer dan de Melkweg.

de schijnbare eenvoud van een elliptisch sterrenstelsel—een massieve bol van sterren—kan bedrieglijk zijn. Binnen hun uniforme halo ‘ s tonen elliptische lijnen een rijke en complexe geschiedenis die teruggaat tot de wortels van het universum zelf.

Ellipticals zijn oud. De sterren die erin leven behoren tot de oudste in het heelal. In tegenstelling tot hun spiraalvormige neven, hebben elliptische sterrenstelsels hun stervormingsmotoren uitgeschakeld. Verstoken van veel van het benodigde gas en stof, creëren ze geen nieuwe sterren meer. In plaats daarvan houden ze zich stevig vast aan oude sterren die miljarden jaren hebben geleefd.

het gebrek aan interstellair gas is een overblijfsel uit het gewelddadige verleden van de elliptische stelsels. De bewegingen van sterren in deze sterrenstelsels, samen met geavanceerde computersimulaties, onthullen dat ze hoogstwaarschijnlijk het product zijn van vele Galactische botsingen. Als spiraalstelsels botsen, wordt veel van het gas verwijderd en in de intergalactische ruimte gegooid. Wat overblijft wordt snel gecomprimeerd, wat een explosie van stervorming veroorzaakt, bekend als een sterrensprong. De golf van nieuwe sterren put de gasreserves van het melkwegstelsel verder uit door intense sterrenwinden en supernova ‘ s die gaswolken de ruimte in blazen.

twee spiraalvormige sterrenstelsels worden gevangen in de late stadia van een botsing in dit Hubble-beeld. NGC 2623, de centra zijn al samengevoegd tot een nieuw massief melkwegstelsel, terwijl stromen van sterren en gas worden gegooid in de ruimte. Credit: NASA, ESA en A. Evans (Stony Brook University, New York, University of Virginia & National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, USA)

de dichtste gebieden van het heelal bieden vruchtbare voedingsgronden voor het kweken van elliptische planten. In rijke clusters komen Galactische botsingen vaak voor. De grootste sterrenstelsels trekken veel kleinere naar binnen en bouwen zichzelf op door hun buren te kannibaliseren. In dichte Galactische clusters, zoals de Coma-Cluster die zich bijna 300 miljoen lichtjaar van de aarde bevindt, zijn de meeste sterrenstelsels elliptisch. In deze cluster, zijn ze allemaal samengekomen in de richting van het centrum van de cluster en verlaten de resterende spiraalstelsels naar de randen. In de kern van de cluster bevindt zich een massief elliptisch sterrenstelsel—NGC 4874—tien keer groter dan de Melkweg en omgeven door een zwerm kleinere dwergelliptica.

In het sterrenbeeld Coma Berenices, 350 miljoen lichtjaar verwijderd, is de Coma-Cluster. De kern van de cluster, foto hier, is de thuisbasis van vele elliptische sterrenstelsels. De grootste, NGC 4874 (de fuzzy blob aan de rechterkant), is tien keer groter dan ons sterrenstelsel! Met dank aan: ESA/Hubble & NASA

een van de meest intrigerende aspecten van giant ellipticals is wat ze verbergen in hun kernen. Diep in het midden bevatten elliptische banen elk een superzwaar zwart gat. Een typisch zwart gat ontstaat uit de dood van een massieve ster en weegt hooguit een paar keer meer dan onze zon. De zwarte gaten in galactische centra kunnen echter de massa van enkele miljarden zonnen bevatten. Geen enkele ster kan dat. De vorming van deze superzware zwarte gaten is een gebied van actief onderzoek. Waarschijnlijk weerspiegelen ze de geschiedenis van de vorming van de Melkweg. Elke Galactische botsing leidt materiaal naar het centrum van de Melkweg … waar afzonderlijke zwarte gaten ter grootte van een ster kunnen samensmelten en groeien.

kijkend diep in de kern van het ellptische sterrenstelsel NGC 7052 hebben astronomen een schijf met materiaal ontdekt die duizenden lichtjaren in doorsnede is. Het materiaal draait zo snel dat alleen een zwart gat met de massa van vele miljoenen zonnen het allemaal bij elkaar kan houden! Credit: Roeland P. Van der Marel (STScI), Frank C. Van den Bosch (Univ. elliptische sterrenstelsels behoren tot de grootste sterrenstelsels in de kosmos en behouden een lange geschiedenis van Galactische botsingen. Ze kunnen zelfs een kijkje geven in de toekomst van het heelal. Zullen elliptische stelsels alle spiraalstelsels blijven consumeren? Zal de verre toekomst leiden tot een universum van alleen elliptische sterrenstelsels waar alle stervorming al lang is opgehouden? Deze enorme stellaire pakhuizen bevatten hints op zowel het verleden als de toekomst van ons universum en zullen daarom de astronomen vele generaties lang in de gaten houden.

Chris Crockett promoveerde in de astronomie aan de UCLA in 2011 en werkte bij het Lowell Observatory en het US Naval Observatory. Toen realiseerde hij zich dat hij het veel leuker vond om over astronomie te praten dan het eigenlijk te doen. Nadat hij in 2013 werd bekroond met een Mass Media Fellowship door de American Association for the Advancement of Science, bracht hij een zomer door met het schrijven voor Scientific American, waarna hij van 2014 tot 2017 staff astronomy writer werd bij Science News. Tegenwoordig is hij freelance, gericht op verhalen over astronomie, planetaire wetenschap en natuurkunde. Zijn werk verscheen in Science News, Scientific American, Smithsonian Magazine, Knowable, Sky & Telescope, en het online tijdschrift Physics van de American Physical Society.