Schijf




Onze Zon, op een afstand van 8.5 kpc van het centrum, is natuurlijk een onderdeel van deze populatie, en is een ster van middelbare leeftijd die een rustig leven leidt in de schijf.

* Geometrie: De schijf is ongeveer 50 kpc in diameter, en slechts (!!!!) 200 parsec dik. De schijf is dus een extreem dunne structuur, platter dan een langspeelplaat ! In de schijf van de Melkweg kunnen we zeker vier grote spiraalarmen identificeren.

The Disk of the Galaxy: artist's impression

* Sterren: De schijf bestaat voornamelijk uit Populatie I sterren, waarin de blauwe en redelijk jonge sterren de aanblik domineren. Deze jongste generatie sterren bevinden zich vooral in de spiraalarmen, het merendeel van deze sterren zijn de wat rustiger en zwakkere sterren die zich door de hele schijf verspreid bevinden. De leeftijd van de sterren kan varieren van 106 jaar tot 10x109 jaar, niet veel jonger dan de leeftijd van het heelal. Binnen deze populatie aan sterren kunnen we ruimtelijk een duidelijk verschil zien:
Spiraalarm populatie -- de jonge metaal-rijke sterren die zojuist gevormd zijn in sterclusters in de spiraalarmen, en die bijgevolg een geklonterde verdeling in de spiraalarmen hebben.
Schijfpopulatie -- de wat oudere metaal-rijke sterren (ook de Zon) die gladjes zijn verdeeld over de hele schijf.

Referentie: sterpopulaties

* Gas: de schijf bevat veel interstellair gas en stof, welke verantwoordelijk zijn voor de interstellaire absorptie van het sterlicht. Een groot gedeelte van het gas, mn. van het neutrale waterstofgas (HI), is als een diffuus medium door de schijf verspreid. Daarin bevinden zich veel dichtere wolken, moleculaire wolken, emissienevels (van geioniseerd waterstof HII, die gloeien door het intense UV licht van zojuist gevormde O- en B- sterren), reflectienevels, etc. Tussen een afstand van 3 kpc en 15 kpc van het centrum is de dichtheid van het gas ruwweg proportioneel aan de dichtheid van de sterren. Binnen een straal van 3 kpc is er een scherpe afval in gasdichtheid terwijl er sterke nietcirculaire bewegingen worden gezien. Aan de andere kant blijkt het diffuse HI gas zich in andere sterrenstelsels vaak tot ver buiten de straal van de spiraalarmen te bevinden, wellicht is dit ook het geval voor onze eigen Melkweg.

Typical circular motion of disk stars around the Center of the Galaxy
The orbits are almost perfectly spherical,
in conjunction with a small oscillating motion perpendicular to the plane of the Galaxy.

* Beweging: De materie in de schijf, sterren en gas, draaien op bijna perfect cirkelvormige banen rond het centrum van de Melkweg. De materie in de schijf heeft een relatief zeer hoog impulsmoment per massa (wat ook verwacht wordt in rotatie), en de schijf als gehele bevindt zich een toestand van snelle differentiele rotatie. Dat wil zeggen dat de binnendelen van de schijf een hogere hoekrotatiesnelheid hebben dan de buitendelen (vergelijk ook ons eigen Zonnestelsel !). Het gas heeft een zeer kleine snelheidsdispersie ( 10 km/s) vergeleken met de rotatiesnelheid (zo'n 250 km/s in de omgeving van de Zon.

* Massa:De totale massa aan sterren in de schijf binnen de Zonsstraal van zo'n 8.5 kpc is in de orde van 1011 MO. Een typische sterdichtheid is die in de buurt van de Zon, 0.05 MO pc-3. De sterdichtheid buiten de spiraalarmen is typisch 10% van die in de armen zelf. Interstellair gas draagt zo'n 10% tot de totale massa in de schijf bij, ongeveer 8x109 MO.