Astronomen ontdekken fossiel overblijfsel van vroege Melkweg

De vreemde ‘bolvormige’ sterrenhoop Terzan 5. Credit: ESO/F. Ferraro

Met behulp van onder meer ESO’s Very Large Telescope heeft een internationaal team van astronomen een fossiel overblijfsel van de vroege Melkweg ontdekt, dat sterren van sterk uiteenlopende leeftijden bevat. Dit complex van sterren lijkt op een bolvormige sterrenhoop, maar is anders dan alle andere sterrenhopen die we kennen. Het bevat sterren die sterke overeenkomsten vertonen met de oudste sterren in de Melkweg en overbrugt de kloof in kennis tussen het verleden en het heden van ons sterrenstelsel.Terzan 5 staat op een afstand van 19.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Sagittarius (Boogschutter), in de richting van het centrum van de Melkweg. Sinds zijn ontdekking, ruim veertig jaar geleden, staat hij te boek als een bolvormige sterrenhoop. Een team van astronomen onder Italiaanse leiding heeft nu echter ontdekt dat Terzan 5 zich van alle andere bolvormige sterrenhopen onderscheidt.

De ongewone sterrenhoop Terzan 5. Credit: ESO/F. Ferraro

Bij hun onderzoek hebben de astronomen gegevens doorzocht die zijn verkregen met de Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator ^[1]De Multi-Conjugate Adaptive Optics Demonstrator (MAD) is een prototype dat de haalbaarheid moet aantonen van verschillende MCAO-reconstructietechnieken voor het E-ELT-concept en de tweede-generatie … Lees verder van de Very Large Telescope en met andere telescopen op aarde en in de ruimte ^[2]De onderzoekers hebben ook gegevens gebruikt van de Wide Field Camera 3 aan boord van de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA en de tweede-generatie Near Infrared Camera van de Keck-telescoop.. Daarbij hebben ze overtuigend bewijs gevonden dat Terzan 5 uit twee afzonderlijke soorten sterren bestaat, die behalve in chemische samenstelling ook in leeftijd verschillen. Tussen de twee populaties gaapt een gat van ruwweg 7 miljard jaar ^[3]De twee ontdekte sterrenpopulaties hebben leeftijden van respectievelijk 12 miljard en 4,5 miljard jaar..

Dit grote leeftijdsverschil wijst erop dat de stervorming in Terzan 5 geen doorlopend proces is geweest, maar zich in twee afzonderlijke episoden heeft voltrokken. ‘Dit betekent dat de voorloper van Terzan 5 grote hoeveelheden gas voor een tweede generatie van sterren moet hebben bevat en nogal veel massa had – minstens 100 miljoen maal de massa van de zon,’ zegt Davide Massari van INAF (Italië) en de Rijksuniversiteit Groningen, en medeauteur van het onderzoeksartikel.Zijn ongewone eigenschappen doen vermoeden dat Terzan 5 een ‘levend fossiel’ is uit de begintijd van de Melkweg. De huidige theorieën over het ontstaan van sterrenstelsels gaan ervan uit dat de centrale verdikking van de Melkweg (de bulge) is ontstaan door interacties tussen enorme samenballingen van gas en sterren, waarbij sommige met elkaar samensmolten en andere uiteenvielen.’We denken dat sommige overblijfselen van deze gasrijke samenballingen betrekkelijk ongeschonden zijn gebleven en zich nog ergens binnen ons sterrenstelsel schuilhouden,’ legt hoofdauteur Francesco Ferraro van de Universiteit van Bologna uit. ‘Zulke galactische fossielen bieden astronomen de mogelijkheid om een belangrijke periode in de geschiedenis van onze Melkweg te reconstrueren.’

Terzan 5 in de Boogschutter. Credit: ESO/IAU and Sky & Telescope

Daar waar de eigenschappen van Terzan 5 ongewoon zijn voor een bolvormige sterrenhoop, lijken ze sterk op die van de sterrenpopulatie in de dichtbevolkte bulge in het centrum van de Melkweg. Deze overeenkomsten wijzen erop dat Terzan 5 een van de oudste bouwstenen van ons sterrenstelsel is.Dat vermoeden wordt versterkt door de massa die Terzan 5 moet hebben gehad om twee sterrenpopulaties te kunnen vormen: een massa die vergelijkbaar is met die van de enorme samenballingen waarvan wordt aangenomen dat ze, ongeveer 12 miljard jaar geleden, aan de vorming van de bulge van de Melkweg hebben bijgedragen. Op de een of andere manier is Terzan 5 sindsdien intact gebleven.‘Sommige kenmerken van Terzan 5 komen overeen met die van de reusachtige samenklonteringen die we in verre sterrenstelsels waarnemen,’ vervolgt Ferraro. ‘Dat wijst erop dat het samensmeltingsproces dat tot de vorming van sterrenstelsels leidde zich hier op vergelijkbare wijze heeft voltrokken als in het verre heelal.’Vandaar dat deze ontdekking de basis legt voor een beter en completer begrip van het galactische vormingsproces. ‘Terzan 5 zou wel eens de intrigerende schakel kunnen zijn tussen het lokale en het verre heelal, een stille getuige van het proces dat tot de vorming van de bulge van de Melkweg heeft geleid,’ zo benadrukt Ferraro het belang van de ontdekking. Het onderzoek helpt astronomen bij het vinden van een antwoord op de vraag hoe sterrenstelsels zijn ontstaan, en geeft een uniek inzicht in de gecompliceerde geschiedenis van de Melkweg. Bron: ESO.

Gerelateerde Astroblogs:

Nieuwe 1,5 miljard-pixel ESO-foto toont ‘Rennende Kip-nevel’ in ongekend detail ESO-telescopen helpen bij oplossing pulsar-puzzel Astronomen ontdekken sterke spiralende magnetische velden aan de rand van het centrale zwarte gat van de Melkweg