Hubble’s intieme portret van NGC 7331

In het sterrenbeeld Pegasus draait NGC 7331, een spiraalstelsel dat op één detail na een tweeling van de Melkweg is: het mist alleen een balk. Hubble’s intieme portret legde niet alleen de fraaie armen vast, maar ook een supernova die van gedaante wisselde. In 2025 schitterde er bovendien de helderste supernova van het jaar.

Toen de onvermoeibare sterrenstelseljager en vroege astronoom William Herschel in 1784 een zwak neveltje ontdekte in het sterrenbeeld Pegasus (Peg), kon hij niet vermoeden dat hij één van de meest sprekende dubbelgangers van onze eigen Melkweg had gevonden. Het stelsel, vandaag bekend als NGC 7331 (of Caldwell 30), staat op zo’n 45 miljoen lichtjaar afstand en lijkt qua massa, formaat en spiraalarmen zo sterk op ons eigen galactische thuis dat astronomen het liefkozend ‘de tweeling van de Melkweg’ noemen. Dat de gelijkenis verre van perfect is, maakt het stelsel juist fascinerend.

Een intieme ontmoeting

De Hubble-ruimtetelescoop leverde in 2018 een oogstrelend portret af van dit schuin van opzij zichtbare sterrenstelsel. Met de Wide Field Camera 3 tuurde Hubble in het hart van NGC 7331 en werd een zeldzaam schouwspel bijna als bijvangst vastgelegd. Vlak bij de heldergele kern prijkt een minuscule rode stip: supernova SN2014C. Deze ontplofte ster gedroeg zich hoogst ongebruikelijk door in nauwelijks een jaar tijd te transformeren van een waterstofarme Type Ib naar een waterstofrijke Type IIn – een zeldzame metamorfose die een uniek kijkje geeft in de laatste levensfase van zware sterren.

NGC 7331 (Caldwell 30 / UGC 122113) vastgelegd met de Wide Field Camera 3 van de Hubble-ruimtetelescoop. Het stelsel bevindt zich op circa 45 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Pegasus. De kleine rode stip nabij de kern is supernova SN2014C, die in 2014 een zeldzame overgang doormaakte van Type Ib naar Type IIn (zie verderop in dit artikel voor meer fotodetails over NGC’ 7331’s supernovae). Foto: ESA/Hubble & NASA/D. Milisavljevic (Purdue University). Klik hier om de foto zoombaar te openen, hier om deze als printbaar .tif-bestand te downloaden (30 MB), hier als .jpg-bestand voor je bureaublad (5 MB) of hier om deze te openen in ESASky viewer.

Een ring die schuilgaat voor zichtbaar licht

Waar Hubble vooral de verspreiding van sterren toont, onthult de Spitzer-ruimtetelescoop een heel andere kant van de tweeling. Op infraroodbeelden die in 2004 werden vrijgegeven, toont zich een opvallende ring van gele gloed rond het centrum – een ring die in zichtbaar licht volledig verborgen blijft. Deze ring, met een straal van bijna 20.000 lichtjaar, bestaat uit stofdeeltjes rijk aan polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK’s) en bevat genoeg gas om zo’n vier miljard zonsmassa’s – evenzoveel sterren en stersystemen – te kunnen vormen. Hier worden de grondstoffen voor een nieuwe generatie sterren in gereedheid gehouden, terwijl het stelsel er op optische opnamen juist kalm uitziet.

Infraroodopname van NGC 7331 gemaakt met de Infrared Array Camera van de Spitzer-ruimtetelescoop. Weergegeven golflengten: blauw 3,6 µm, groen 4,5 µm, geel 5,8 µm en rood 8,0 µm. De geel oplichtende ring van polycyclische aromatische koolwaterstoffen heeft een straal van circa 20.000 lichtjaar. Foto: NASA/JPL-Caltech/STScI

Scherpe blik vanaf de aarde

Ook vanaf het aardoppervlak is de elegante draaiing van NGC 7331 adembenemend vastgelegd, bijvoorbeeld met de 24-inch RCOS-telescoop van het Mount Lemmon SkyCenter (Universiteit van Arizona). De bijna acht uur belichte opname uit 2009 laat zien hoe het brede equatoriale stofpad en de strak gewonden armen het stelsel een sculptuur-achtig reliëf geven. De hier zichtbare voorgrondsterren en de veel verder weg gelegen begeleidende stelsels – NGC 7335, 7336 en 7337 – benadrukken dat deze kosmische spiraal niet alleen gelijkend op ons thuis is, maar ook een rijke omgeving in de diepte bewoont…

Optische opname van NGC 7331 met de 24-inch RCOS-telescoop vanaf Mount Lemmon SkyCenter. Totale belichtingstijd 7,83 uur (LRGB: 180/100/90/100 sec). Boven NGC 7331 zijn de begeleidende stelsels NGC 7335, 7336 en 7337 zichtbaar. Foto: Adam Block/Mount Lemmon SkyCenter/Uni. of Arizona

Twee blikken van NOIRLab

Ook het NOIRLab-netwerk van de Amerikaanse National Science Foundation richtte zijn blik herhaaldelijk op NGC 7331. Vanaf Kitt Peak legden Paul Mortfield en Dietmar Kupke het stelsel in 2014 vast als onderdeel van een waarnemingsprogramma. In de opname zijn de stofrijke spiraalarmen en de heldere kern goed te onderscheiden, terwijl ook enkele naburige elliptische en spiraalstelsels in het blikveld staan – een stille groet aan het Kwintet van Stephan, een beroemde compacte groep die zich net buiten dit beeldveld ophoudt.

NGC 7331 gefotografeerd met de 0,9-meter telescoop van het Kitt Peak National Observatory tijdens het Advanced Observing Program in 2014. De verder gelegen drie buurstelsels (NGC 7335, 7336 en NGC 7337) zijn hier eveneens goed zichtbaar. Foto: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/Paul Mortfield & Dietmar Kupke/Flynn Haase

Tien jaar later, in december 2024, volgde een opname met de Gemini North-telescoop op Maunakea. Het beeld toont op sublieme wijze de populaties hete, jonge sterren die de armen markeren en de donkere stofslierten die haaks op de schittering staan. In het bijschrift van NOIRLab wordt nadrukkelijk gewezen op de gekke rotatie van de centrale verdikking – tegengesteld aan de schijf – en op het ontbreken van een balk, juist die eigenschap die NGC 7331 tot zo’n ongewone tweeling van de Melkweg maakt.

NGC 7331 vastgelegd door de Gemini North-telescoop, uitgebracht op 18 december 2024. Het beeld toont hete sterpopulaties en donkere stofbanen; de centrale verdikking roteert tegengesteld aan de galactische schijf. Foto: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA, beeldbewerking: J. Miller, M. Rodriguez & M. Zamani

Een kosmische gedaanteverwisseling

De supernova die Hubble toevallig meepakte in de eerst getoonde opname uit 2014 bleef astronomen bezighouden. Waarnemingen met het Chandra-röntgenobservatorium legden bloot hoe SN2014C vóór de explosie radiostil leek, maar nadien helder opgloeide in hoogenergetische röntgenstraling. De schokgolf was in de omringende schil van materiaal gedoken, die de ster eerder had uitgestoten en die nu plotseling waterstof aan het spectrum schonk. Dit soort gedaanteverwisselingen helpt sterrenkundigen te ontcijferen hoe massieve sterren hun buitenste lagen verliezen kort voordat hun leven in een cataclysmische explosie eindigt.

Chandra-röntgenopname van NGC 7331 – het stelsel getoond in röntgenstraling dus – en genomen in 2014, met daarop o.a. supernova SN2014C. Foto: NASA/CXC/CIERA/R.Margutti et al.
Dezelfde Chandra-opname slechts supernova SN 2014C tonende, nu geprojecteerd over een optische opname van NGC 7331. Links is het gebied vóór de explosie te zien, rechts erna. Rood, groen en blauw corresponderen met respectievelijk laag-, midden- en hoogenergetische röntgenstraling. Foto: NASA/CXC/CIERA/R.Margutti et al.; Optical image: SDSS

Wil je niets van Scientias missen? Volg Scientias op Google Discover dan zie je al onze verhalen!

De helderste van 2025

Alsof NGC 7331 zich de afgelopen jaren tot een waar supernovapodium wilde ontpoppen, verscheen in juli 2025 opnieuw een opvallende gast. Supernova SN2025rbs, een Type Ia-supernova ontdekt door het GOTO-project, zwol aan tot magnitude 11,9 en was daarmee de helderste supernova van dat kalenderjaar. Eind juli 2025, toen de supernova haar maximale helderheid bereikte, legde Ben Godson van de Universiteit van Warwick het schouwspel vast – een opname die het tot NASA’s Astronomy Picture of the Day schopte.

Supernova SN 2025rbs nabij maximale helderheid (circa magnitude 11,9) eind juli 2025, gefotografeerd door Ben Godson (University of Warwick), hoewel dit een links-rechts gespiegelde foto betreft. De opname werd op 31 juli 2025 uitgeroepen tot NASA’s Astronomy Picture of the Day. Foto: Ben Godson (University of Warwick)/NASA

Amateur-astronoom Markus Bütikofer fotografeerde de ontploffing op 19 augustus 2025 en documenteerde diens schijnbare helderheid van ongeveer magnitude 13,3 in een kalme uitdovingsfase. Een treffend bewijs dat bewonderde kosmische portretten verre van statisch zijn.

SN2025rbs_NGC7331_2025-08-19_MB

Plaats in het stemvorkdiagram

Al deze schoonheid laat zich keurig indelen. In het Hubble-de Vaucouleurs-morfologiediagram, de beroemde classificatie stemvork die de vorm van sterrenstelsels indeelt, is NGC 7331 geclassificeerd als SA(s)b. De “SA” verraadt dat we hier met een zuivere, ongebalkte spiraal als stelsel te maken hebben – het belangrijkste verschil met de Melkweg, die juist een opvallende balk door zijn centrum snijdt. De toevoeging “(s)” geeft aan dat het stelsel een gladde, ring-achtige structuur in de binnendelen herbergt, en de “b” staat voor matig strak gewonden armen.

Positie van NGC 7331 in het Hubble-de Vaucouleurs-stemvorkdiagram. Het stelsel staat als SA(s)b stelsel aan de ongebalkte tak der stelsels, met een binnenringstructuur en gematigd gewonden spiraalarmen. Afbeelding: bewerkt naar Antonio Ciccolella / M. De Leo / CCA 3.0

Een spiegel op 45 miljoen lichtjaar

NGC 7331 blijkt dus veel meer dan een statische tweeling. Waar Hubble het zichtbare weefsel van sterren en stertransitie in een innig portret toonde, onthulde Spitzer het verborgen reservoir voor toekomstige zonnen, terwijl amateur- en röntgenblikken de dynamische extremen in en rond dit stelsel documenteerden. Juist in de subtiele verschillen met ons eigen galactische thuis houdt NGC 7331 ons een wetenschappelijke spiegel voor – een spiegel waarin de evolutie van een complete wereld, 45 miljoen jaar eerder en in lichtjaren ver, nog altijd zichtbaar is.

De afgelopen decennia zijn er prachtige foto’s gemaakt van interstellaire nevels, sterrenstelsels, planeten, andere hemellichamen en in de ruimtevaart. Ieder weekend halen we een indrukwekkende ruimtefoto uit het archief. Genieten van alle foto’s? Bekijk ze op deze pagina. Heb je zelf bijzondere (astro)foto’s die je wil delen met ons? Stuur ze in via ons mailadres o.v.v. ‘Ruimtefoto’!

 

Uitgelezen? Luister ook eens naar de Scientias Podcast:

Bronmateriaal

"Twins with differences" - ESA/Hubble
"Supernova SN 2014C (Optical and X-Ray)" - NASA/Chandra
"Morphology of Our Galaxy's 'Twin'" - NASA/JPL/Spitzer
"NGC7331" - Univ. of Arizona/Mt. Lemmon Skycenter
"SN2025rbs_NGC7331_2025-08-19" - Flickr/David Bishop
"Supernova 2025rbs in NGC 7331" - NASA/Astronomy Picture of the Day
"NGC 7331" - NOIRLab
"The Milky Way’s Unusual Twin in Pegasus" - NOIRLab
Afbeelding bovenaan dit artikel: ESA/Hubble & NASA/D. Milisavljevic (Purdue University)

Fout gevonden?

Voor jou geselecteerd