NGC 1827: Hubble-opname van een spiraalstelsel van opzij, in de Duif

Een spiraalstelsel van opzij gezien

NGC 1827 staat op ongeveer 37 miljoen lichtjaar afstand. Catalogi rekenen het stelsel tot de balkspiraalstelsels van het late type (type Sc), met een kleine centrale verdikking en losjes gewonden armen. De schijf staat ongeveer 85 graden gekanteld ten opzichte van de stand waarin we er recht bovenop zouden kijken, zodat het stelsel ongeveer vijf keer zo lang lijkt als het breed is. Het beslaat iets meer dan drie boogminuten aan de hemel; op die afstand is dat ruwweg 35.000 lichtjaar.

Van opzij zie je het profiel van de schijf: een bleke band van sterrenlicht rond een helderdere centrale verdikking, met langs het midden een rafelige lijn van roodbruin stof en blauwe klonten. Volgens NASA zijn die blauwe klonten waarschijnlijk plekken waar nieuwe sterren ontstaan. Jonge, hete sterren stralen blauw, terwijl stof het licht van wat erachter ligt gedeeltelijk tegenhoudt en roder maakt.

Wist je dat?De vier stralen rond de heldere voorgrondster zijn een optisch effect: het sterrenlicht buigt af langs de steunen van de secundaire spiegel van Hubble. Daardoor krijgt elke heldere ster op Hubble-opnamen hetzelfde kruis.

Waarom astronomen sterrenstelsels van opzij bestuderen

Recht van bovenaf zie je het spiraalpatroon; van opzij zie je de derde dimensie: hoe ver de sterren boven en onder het middenvlak van de schijf reiken. Uit een onderzoek naar 34 sterrenstelsels die we van opzij zien, bleek dat hun licht het best te verklaren is met twee componenten: een dunne schijf en een dikke schijf die ongeveer twee keer zo dik is. In stelsels die langzamer roteren dan ongeveer 120 km/s levert de dikke schijf bijna de helft van het licht en het grootste deel van de massa in sterren. Dat wijst erop dat de meeste sterren in die stelsels oud zijn, ook als de stelsels er blauw uitzien.

Ook stof zie je het best van opzij, als silhouet tegen het sterrenlicht erachter. Een onderzoek naar schijfstelsels die we van opzij zien, wees uit dat scherpe, smalle stofbanden veel voorkomen in stelsels die sneller roteren dan ongeveer 120 km/s, en in langzamere stelsels grotendeels ontbreken. In die langzamere stelsels vormen het koude gas en het stof een dikkere, turbulentere laag. Het gas in NGC 1827 roteert met ongeveer 77 km/s, en het stof vormt hier een vlekkerig, onderbroken patroon in plaats van één messcherpe band – wat bij die trend past.

In een schijf die we van opzij zien, beweegt het gas aan de ene kant vrijwel recht naar ons toe en aan de andere kant van ons af. Gemeten rotatiesnelheden hoeven daardoor nauwelijks voor de kanteling te worden gecorrigeerd: bij NGC 1827 gaat de snelheid door de correctie van 76,9 km/s naar slechts 77,2 km/s.

Deel van een telling van kleine sterrenstelsels

De opname komt uit Hubble-programma 18061, de Hubble Census of Nearby Satellites, onder leiding van Michael Jones (Caltech). Het programma wil elk satellietstelsel boven een vastgestelde helderheidsgrens tellen rond 22 moederstelsels die op de Melkweg lijken en op minder dan ongeveer 32 miljoen lichtjaar afstand staan: in totaal 260 satellieten. Van 111 daarvan bestonden al Hubble-opnamen; voor elk van de overige 149 is één omloop van Hubble aan waarneemtijd ingepland. NGC 1827 staat op de lijst met doelen van het programma. Catalogi plaatsen het stelsel in de NGC 1808-groep; met afstandsschattingen van 36 tot 37 miljoen lichtjaar ligt het net buiten de nominale grens van het onderzoek.

Kleine sterrenstelsels zijn een toets voor modellen die beschrijven hoe materie samenklontert, en juist op kleine schaal schieten die modellen vaak tekort. Tot voor kort was de enige volledige steekproef die van de satellieten van ons eigen Melkwegstelsel en zijn buren. Voor NGC 1827 gebruikte Hubble de Wide Field Camera 3 met twee filters: F606W (een brede band in zichtbaar licht, met het midden bij ongeveer 589 nm) en F814W (nabij-infrarood, met het midden bij ongeveer 804 nm). Hubble onderscheidt afzonderlijke sterren, en met twee kleuren is de top van de rode reuzentak te vinden: de vrijwel vaste maximale helderheid die rode reuzen in een oude sterpopulatie bereiken. Daaruit volgt de afstand.

Kun je NGC 1827 zien?

NGC 1827 staat in de Duif, op rechte klimming 5h 10m en declinatie −37°. Ten noorden van ongeveer 53° noorderbreedte komt het stelsel nooit boven de horizon. Vanuit Amsterdam (52,4° NB) komt het niet hoger dan ongeveer 0,6° boven de zuidelijke horizon: het scheert er vrijwel langs en staat veel te laag om waar te nemen. Op het zuidelijk halfrond staat het stelsel gunstig: in december staat het midden in de nacht het hoogst, in januari en februari aan de avondhemel.

Catalogi geven een totale magnitude van ongeveer 13; dat licht is verdeeld over een streep van zo’n drie boogminuten lang. Zelfs in een telescoop onder een donkere hemel is het stelsel daardoor een zwak schijnsel. Het stof en de blauwe stervormingsgebieden komen alleen op foto’s met een lange belichtingstijd tevoorschijn.