26 oktober 2020

APEX geeft een nieuwe kijk op de stervorming in de Carinanevel

Credit: ESO/APEX/T. Preibisch et al. (Submillimetre); N. Smith, University of Minnesota/NOAO/AURA/NSF (Optical)

Met behulp van de LABOCA-camera van de Atacama Pathfinder Experiment (APEX)-telescoop op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Andes heeft een team van astronomen onder leiding van Thomas Preibisch (o.a. Universitá¤ts-Sternwarte München, Duitsland) dit gebied in submillimeterlicht vastgelegd. In dit golflengtegebied bestaat het licht dat we zien grotendeels uit de zwakke warmtegloed van kosmische stofdeeltjes. Vandaar dat op de foto – hier in gewoon formaat (608 Kb) en hier in supergroot formaat (25,5 Mb) – de wolken van stof en moleculair gas (voornamelijk waterstof) te zien zijn waaruit sterren kunnen ontstaan. Met een temperatuur van -250 °C zijn de stofdeeltjes heel koud, en is de zwakke gloed die zij uitzenden alleen waarneembaar op submillimetergolflengten, golflengten die aanzienlijk langer zijn dan die van zichtbaar licht. Submillimeterlicht is dus de sleutel tot het onderzoek van de vorming van nieuwe sterren en hun interactie met de gaswolk waaruit zij geboren zijn. De APEX/LABOCA-waarnemingen zijn hier weergegeven als oranje tinten en met een opname in zichtbaar licht, gemaakt met de Curtis Schmidt-telescoop van het Cerro Tololo Interamerican Observatory, gecombineerd tot een spectaculaire overzichtsfoto van de Carinanevel. De nevel bevat sterren met een gezamenlijke massa die overeenkomt met meer dan 25.000 zonnen, terwijl de massa van de gas- en stofwolken gelijk is aan ongeveer 140.000 zonnen. Slechts een klein gedeelte van het gas in de Carinanevel maakt deel uit van wolken waarvan de dichtheid groot genoeg is om deze in de nabije toekomst (d.w.z. binnen enkele miljoenen jaren) tot nieuwe sterren te laten samentrekken.

Op de wat langere termijn kunnen de zware sterren die al in dit gebied zijn ontstaan een zodanige invloed op de omringende gaswolken uitoefenen, dat het tempo van stervorming versnelt. Zware sterren bestaan hooguit een paar miljoen jaar (heel kort in vergelijking met de tien miljard jaar van onze zon) en zijn van grote invloed op hun omgeving. In hun jonge jaren zijn deze sterren een bron van krachtige sterrenwinden en intense straling, waarmee zij de gaswolken in hun omgeving voldoende kunnen samendrukken om de vorming van nieuwe sterren in gang te zette. Aan het einde van hun bestaan zijn zware sterren uitermate instabiel, waardoor ze veel stermaterie afstoten en hun korte leven uiteindelijk met een supernova-explosie afsluiten. Een bekend voorbeeld van zo’n explosieve ster is Eta Carinae, de heldere, geel getinte ster die op deze foto linksboven het midden te zien is. Deze is meer dan honderd keer zo zwaar als onze zon en behoort tot de helderste sterren die we kennen. Ergens in de komende miljoen jaar zal Eta Carinae als supernova exploderen, en bij die ene supernova-explosie zal het in dit gebied niet blijven. De moleculaire gaswolken in de onmiddellijke omgeving zullen door de supernova-explosies aan flarden worden geblazen. Maar als de schokgolven meer dan tien lichtjaar hebben afgelegd, zijn ze afgezwakt en kunnen ze de gaswolken die ze dan nog tegenkomen samendrukken, en op die manier de aanzet geven tot de vorming van een nieuwe generatie sterren. Bij supernova-explosies ontstaan ook kortlevende radioactieve atomen die in de samentrekkende gaswolken terecht kunnen komen. Er zijn sterke aanwijzingen dat zulke radioactieve atomen ook aanwezig waren in de gaswolk waaruit onze zon en haar planeten zijn ontstaan. Onderzoek van de Carinanevel kan dus nieuwe inzichten opleveren over de vorming van ons eigen zonnestelsel. De Carinanevel staat op een afstand van ongeveer 7500 lichtjaar in het gelijknamige sterrenbeeld (Carina of Kiel). Door zijn grote populatie van zware sterren behoort hij tot de grootste en helderste nevels aan de hemel. Met een middellijn van ongeveer 150 lichtjaar is hij enkele malen groter dan de bekende Orionnevel. Maar door zijn grotere afstand lijkt hij ongeveer even groot. In de video hieronder wordt ingezoomd op de Carinanevel.

De 12-meter grote APEX-telescoop is een voorloper van ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Dat is een revolutionaire nieuwe telescoop die ESO, samen met haar internationale partners, op de Chajnantor-hoogvlakte bouwt en beheert. APEX zelf is gebaseerd op een prototype van de antennes die voor het ALMA-project worden gebruikt. ALMA zal uiteindelijk bestaan uit een opstelling van 54 antennes met een middellijn van twaalf meter en twaalf antennes met een middellijn van zeven meter. Hoewel ALMA veel scherpere beelden kan maken dan APEX, zal zijn beeldveld veel kleiner zijn. De twee telescopen vullen elkaar dus aan: de vele nieuwe objecten die op de groothoekopnamen van APEX worden ontdekt, kunnen met ALMA gedetailleerder worden bekeken. Bron: ESO.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.