Wat is een cluster

Inleiding

Een cluster is een groep bestaande uit sterrenstelsels. De sterrenstelsels worden bij elkaar gehouden door middel van de onderlinge zwaartekracht. Het aantal sterrenstelsels in een cluster kan erg uiteenlopend zijn. Zo hebben sommige clusters maar enkele tientallen sterrenstelsel, terwijl anderen wel 1000 sterrenstelsels hebben. In de Abell-catalogus werden wel 4073 clusters opgenomen.

Groepen

Clusters met minder dan 50 sterrenstelsels worden meestal geen clusters genoemd maar worden dan groepen van sterrenstelsels genoemd. Het Melkwegstelsel, waar wij in zitten, hoort bij een groep van sterrenstelsels, genaamd de Lokale Groep. Deze Lokale Groep bestaat naast onze Melkweg en de Andromedanevel uit nog ongeveer veertig andere sterrenstelsels. De meest nabijgelegen cluster bij ons, behalve de Lokale Groep, is de Virgocluster.

Clusters

Clusters zijn altijd groter in omvang dan groepen, echter zijn de twee alleen van elkaar te onderscheiden aan de hand van de grote, dus is er niet echt een groot verschil. Een cluster wordt ook wel omschreven als een verzameling van stelsels die elkaar gravitationeel beïnvloeden. Dit betekent: een groep van sterrenstelsels die elkaar aantrekken door middel van de zwaartekracht. Het is bekend dat sterrenstelsels door het heelal bewegen, allemaal van elkaar af. Uit onderzoek is gebleken dat, naast de massa van de stelsels zelf, er nog een andere massa aanwezig is. Deze massa, het intergalactische gas, is aangetoond door middel van een onderzoek naar X-straling. Dit aanwezig zijnde intergalactische gas is zeer heet; zo tussen de 10^7 (10000000) K en de 10^8 (100000000) K. Er wordt dus röntgenstraling uitgezonden. De massa van het aanwezige gas is twee keer de massa van de stelsels. Toch blijkt de kracht waarmee stelsels bij elkaar worden gehouden te klein te zijn om tegen de snelheid dat ze van elkaar af bewegen op te kunnen. Dit betekent dat of een onzichtbare massa aanwezig is, of dat er een andere kracht is naast de zwaartekracht. Als men het beter bekijkt blijkt het gas in hydrostatisch evenwicht te zijn met het resulterende zwaartekrachtsveld. De massadistributie kan hieruit berekend worden. De massa die uiteindelijk ontbreekt wordt donkere materie genoemd, deze materie is (nog) niet goed waarneembaar en het is nog onbekend waar deze materie uit bestaat. Een normale cluster bevat 5% zichtbare materie, heeft 10% gas en de rest wat over blijft is donkere materie.

Eigenschappen van een cluster

Bevat 50 tot 1000 stelsels, röntgenstraling uitzendend gas en veel donkere materie.
De drie bovengenoemde componenten moeten gelijk verdeeld zijn over de hele cluster.
Bevat een totale massa van 10^14 (100000000000000) tot 10^15 (1000000000000000) zonnemassa's.
De diameter is tussen de 2 en de 10 Mpc (Megaparsec).
De snelheden van de stelsels liggen tussen de 800 en 1000 km/s (kilometer per seconde).

Bekende clusters

Bekende clusters die in de buurt liggen van de aarde (of onze Lokale Groep) zijn de Virgocluster, de Comacluster en de Herculescluster. Rond de Normacluster is een andere zeer grote cluster, zo groot dat de expansie (uitbreiding) van de ruimte erdoor bepaald wordt. Deze zeer grote cluster wordt ook wel de Grote Aantrekker genoemd.

Superclusters

Ook clusters komen, net zoals dat de sterrenstelsels in clusters voorkomen, ook weer in groepen voor. Deze groepen clusters worden superclusters genoemd. De Virgosupercluster wordt, bijvoorbeeld, gevormd door de Lokale Groep, de Virgocluster en nog een paar andere clusters. Als men naar een nog grotere schaal gaat kijken spreekt men ook van muren en superholtes.