Nevel (astronomie): definitie, soorten en geschiedenis
Ontdek wat nevels zijn, hun typen en rijke geschiedenis — van al‑Sufi's ontdekking tot moderne astrofysica. Lees meer over interstellaire wolken en sterrenvorming.
Een nevel is een interstellaire wolk van stof, waterstof, helium en andere geïoniseerde gassen in een melkwegstelsel.
De Perzische astronoom Abd al-Rahman al-Sufi maakte voor het eerst melding van een echte nevel in zijn boek Book of Fixed Stars (964). Hij zei dat er een "kleine wolk" was bij het Andromeda-stelsel.
Definitie en samenstelling
Nevels zijn diffuse concentraties van gas en stof in de ruimte. Ze bestaan voornamelijk uit waterstof en helium, met een klein maar belangrijk aandeel zwaardere elementen en stofdeeltjes. De dichtheid in nevels is extreem laag vergeleken met omstandigheden op aarde: typisch variëren de dichtheden van enkele tientallen tot miljoenen deeltjes per kubieke centimeter, en de temperaturen lopen uiteen van enkele tientallen kelvin (in koude moleculaire wolken) tot tienduizenden kelvin (in warme, geïoniseerde gebieden).
Soorten nevels
- Emissienevel (H II-regio) — gas dat door jonge, hete sterren wordt geïoniseerd en zelf licht uitzendt. Deze nevels tonen vaak sterke karakteristieke emissielijnen zoals H-alpha en zien er roodachtig uit in optische opnamen. Voorbeelden: de Orionnevel (M42).
- Reflectienevel — stofwolken die licht van nabijgelegen sterren verstrooien; ze lijken meestal blauw omdat kortere golflengten sterker worden verstrooid.
- Absorptienevel of donkernevel — dichte stofwolken die het licht van sterren achter hen blokkeren, waardoor donkere silhouetten ontstaan (bijv. Bok-globules).
- Planetaire nevel — het uitdijende omhulsel van gas dat door een ster in de laatste levensfase (zoals een zonachtige ster) wordt afgestoten; vaak helder en symmetrisch van vorm.
- Supernovarestant — het uitzettende, turbulent hete gas dat overblijft na de explosie van een zware ster; deze resten zenden in radio, röntgen en zichtbaar licht.
- Moleculaire wolken — koude en dichte gebieden waar moleculen (zoals H2 en CO) voorkomen en waarin nieuwe sterren worden gevormd.
Ontstaan en rol in sterrenvorming
Nevels, en vooral moleculaire wolken, zijn de geboorteplaatsen van sterren. Onder invloed van zwaartekracht kunnen dichtheden in delen van zo'n wolk zo hoog worden dat ze instorten en protosterren vormen. Hete, jonge sterren beïnvloeden hun omgeving door sterke straling, stellar winds en later supernova-explosies: ze ioniseren en verjagen gas, kunnen nieuwe stervorming stimuleren in aangrenzende gebieden of juist onderdrukken. Daarmee spelen nevels een centrale rol in de evolutionaire cyclus van het interstellair medium en in de vorming van sterren en planeten.
Waarneming en spectrum
Nevels worden bestudeerd over het hele elektromagnetische spectrum. Optische waarnemingen tonen vaak lijnen zoals H-alpha (rood) en lijnen van zuurstof (groen/blauw), terwijl infraroodstraling door stof heen kan kijken en zo verborgen stervormingsgebieden zichtbaar maakt. Radiotelescopen meten moleculaire lijnen (bijv. CO) om koude moleculaire wolken in kaart te brengen, en röntgentelescopen kunnen hete gasresten van supernova's detecteren. De spectrale lijnen geven direct informatie over samenstelling, temperatuur, dichtheid en beweging (snelheden) van het gas.
Geschiedenis van het begrip nevel
De observatie van wazige „nevels” gaat ver terug in de geschiedenis; zoals hierboven genoemd maakte al-Sufi in 964 melding van een "kleine wolk" in de buurt van wat we nu het Andromedastelsel noemen. In de vroegmoderne tijd brachten verbeterde telescopen steeds meer van deze vage objecten aan het licht. In de 18e eeuw stelde Charles Messier een catalogus samen om kometen te onderscheiden van vaste nevelachtige objecten. In de 19e en vroege 20e eeuw leverde discussie over de aard van nevels (zorgen ze bij onze melkweg of zijn het „eilanduniversums”?) belangrijke bijdragen aan ons begrip van het heelal; uiteindelijk toonde Edwin Hubble aan dat sommige nevels echte sterrenstelsels zijn die ver buiten de Melkweg liggen.
Belang en voorbeelden
Nevels zijn van groot astronomisch belang: ze zijn essentiële onderdelen van het interstellair medium en van de levenscyclus van sterren. Bekende voorbeelden die vaak in amateur- en professionele astronomie voorkomen, zijn de Orionnevel (M42), de Krabnevel (supernovarestant) en vele planetaire nevels zoals de Ringnevel (M57). Met moderne instrumenten (zoals ruimtetelescopen en grote radiotelescoops) blijven astronomen nieuwe details ontdekken over hun structuur, chemie en dynamica.
Samenvatting: nevels zijn uiteenlopende wolken van gas en stof in sterrenstelsels die een sleutelrol spelen bij stervorming, de evolutie van het interstellair medium en bij het observeren van fysische processen in het universum.
De Krabnevel gefotografeerd door Hubble. Waarschijnlijk de beroemdste van alle supernovaresten...
Gedeelte van de Carinanevel, een gebied met massieve stervorming aan de zuidelijke hemel. Het is de thuisbasis van Eta Carinae, een enorme jonge ster
Oorsprong
Een nevel bestaat meestal uit waterstofgas en plasma. Het kan de eerste fase van de cyclus van een ster zijn, maar ook een van de laatste.
Veel nevels of sterren ontstaan uit de zwaartekrachtinstorting van gas in het interstellaire medium of ISM. Als de materie samentrekt, kunnen zich in het centrum massieve sterren vormen, en hun ultraviolette straling ioniseert het omringende gas, waardoor het zichtbaar wordt op optische golflengten.
De grootte van deze nevels, bekend als H II-gebieden, varieert afhankelijk van de grootte van de oorspronkelijke gaswolk. Dit zijn plaatsen waar stervorming plaatsvindt. De gevormde sterren staan soms bekend als een jonge, losse sterrenhoop.
Sommige nevels worden gevormd als gevolg van supernova-explosies, de doodsstrijd van massieve, kortlevende sterren. De materialen die door de supernova-explosie worden weggeslingerd, worden door de energie en het compacte object dat daardoor ontstaat, geïoniseerd. Een van de beste voorbeelden hiervan is de Krabnevel, in Stier. De supernova werd geregistreerd in het jaar 1054 en is aangeduid als SN 1054. Het compacte object dat na de explosie ontstond, ligt in het centrum van de Krabnevel en is een neutronenster.
Andere nevels kunnen zich vormen als planetaire nevels. Dit is de laatste levensfase van een ster met een lage massa, zoals de zon van de aarde. Sterren met een massa tot 8-10 zonsmassa's evolueren tot rode reuzen en verliezen langzaam hun buitenste lagen tijdens pulsaties in hun atmosfeer. Wanneer een ster genoeg materiaal heeft verloren, neemt zijn temperatuur toe en kan de ultraviolette straling die hij uitzendt de omringende nevel die hij heeft afgeworpen, ioniseren. De nevel bestaat voor 97% uit waterstof en voor 3% uit helium met sporenmateriaal.
Vroeger werden sterrenstelsels en sterrenhopen ook "nevels" genoemd, maar nu niet meer. Nevels kunnen worden ingedeeld naar hoe ze eruit zien en waarom we ze kunnen zien.
Stervormingsgebieden en diffuse nevels
Grote regio's van geïoniseerd waterstofgas worden geproduceerd door stervormingsgebieden. Nevels zijn vaak stervormingsgebieden, zoals in het Orion-complex. In deze gebieden trekt de zwaartekracht gas en stof samen. Materiaal klontert samen tot grotere massa's, die nog meer materie aantrekken. Uiteindelijk wordt dit massief genoeg om sterren te vormen. De overgebleven materie kan planeten en andere objecten van het planetenstelsel vormen.
Emissienevels / H II-gebieden
Emissienevels maken hun eigen licht. Ze worden vaak H II-gebieden genoemd, omdat het de geïoniseerde waterstof is die ze doet gloeien. Meestal zijn de gassen in een emissienevel geïoniseerd. Daardoor zenden ze licht en infrarode straling uit.
Reflectienevels
Reflectienevels weerkaatsen licht van nabije sterren.
Donkere nevels
Donkere nevels stralen geen licht uit en reflecteren geen licht. Ze blokkeren het licht van sterren die ver weg staan.
De donkere nevel Rho Ophiuchi wolkencomplex
Vier planetaire nevels
Planetaire nevels
Planetaire nevels komen vrij vaak voor, omdat ze worden geproduceerd door rode reuzensterren in een laat stadium van hun leven. Deze sterren worden meestal witte dwergen en laten een uitdijende bal geïoniseerd gas achter, die wij zien als een ongeveer cirkelvormige heldere nevel.
Supernova resten
Een supernova ontstaat wanneer een zware ster het einde van zijn leven bereikt. Wanneer de kernfusie in de ster stopt, stort de ster in en explodeert. De uitdijende schil van gas vormt een supernovarestant. De Krabnevel is een supernovarestant dat waarschijnlijk in 1054 na Christus is geëxplodeerd. De licht- en röntgenstraling van supernovaresten is afkomstig van geïoniseerd gas. Er is een enorme hoeveelheid radio-emissie, synchrotronemissie genaamd. Deze emissie is afkomstig van elektronen met hoge snelheid die in magnetische velden oscilleren.
Zoek in de encyclopedie