Site pictogram Astroblogs

ALMA lokaliseert vroege sterrenstelsels in recordtijd

ALMA lokaliseert vroege sterrenselsel

Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. Hodge et al., A. Weiss et al., NASA Spitzer Science Center

Astronomen hebben met de nieuwe ALMA-telescoop (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) meer dan 100 van de meest ‘vruchtbare’ stervormende sterrenstelsels in het vroege heelal gelokaliseerd. ALMA is zo krachtig dat het in slechts een paar uur tijd evenveel van deze stelsels heeft geobserveerd als alle andere soortgelijke telescopen in een decennium.De grootste geboorte-explosies van sterren in het jonge universum vonden plaats in verre sterrenstelsels met veel kosmisch stof. Deze sterrenstelsels zijn van het grootste belang voor ons begrip van de vorming en evolutie van melkwegstelsels in de geschiedenis van het heelal, maar het stof bedekt hen en maakt het moeilijk hen te identificeren met optische telescopen. Om hen te ontdekken zijn telescopen nodig die observeren op langere golflengten, van rond een millimeter, zoals ALMA.De beste kaart van deze stoffige, verre stelsels tot nu toe was gemaakt met de door de Atacama Pathfinder Experiment telescoop (APEX). APEX keek naar een deel van de sterrenhemel ter grootte van een halve volle maan, en ontdekte 126 van die sterrenstelsels. Maar in de APEX-afbeeldingen was elke uitbarsting van stervorming een relatief vage vlek, die mogelijk uit meer dan één sterrenstelsel bestond in scherpere opnamen op andere golflengten. Dat astronomen niet precies wisten in welk van de stelsels de stervorming plaatsvond, hinderden hen bij hun onderzoek naar stervorming in het vroege heelal.De juiste sterrenstelsels lokaliseren vergt scherpere observaties, en scherpere observaties vergen een grotere telescoop. Waar APEX een enkele schotelantenne heeft van 12 meter doorsnee, gebruikt een telescoop als ALMA vele APEX-achtige schotels, verspreid over een groot gebied. De signalen van alle antennes worden gecombineerd, met als resultaat een gigantische telescoop zo groot als de hele array van antennes.

Het onderzoeksteam gebruikte ALMA om de sterrenstelsels te observeren die op de APEX-kaart staan, tijdens de eerste fase van wetenschappelijke waarnemingen terwijl de telescoop nog in aanbouw was. Met gebruik van minder dan een kwart van de uiteindelijke 66 antennes, verspreid over maximaal 125 meter, had ALMA slechts 2 minuten per sterrenstelsel nodig om het te lokaliseren, in een gebiedje dat 200 kleiner is dan de APEX-vlekken, en met een drie keer grotere gevoeligheid. ALMA is zoveel gevoeliger dan andere telescopen in zijn soort, dat de telescoop in twee uur tijd het aantal van dit soort observaties dat ooit is gedaan, verdubbelde. Het team slaagde erin ondubbelzinnig vast te stellen welke sterrenstelsels gebieden met actieve stervorming bevatten, maar in de helft van de gevallen ontdekten ze dat in de vorige observaties meerdere stervormende sterrenstelsels als een enkele vlek werden weergegeven. ALMA’s scherpe blik kon de afzonderlijke stelsels wél onderscheiden. Astronomen dachten eerst dat de helderste sterrenstelsels 1000 maal zo snel sterren vormden als onze Melkweg, met het risico dat ze uit elkaar zouden spatten. De ALMA-resultaten onthulden meerdere, kleinere sterrenstelsels, die in een iets redelijker tempo sterren vormen. De resultaten vormen de eerste, statistisch significante catalogus van stoffige, stervormende sterrenstelsels in het vroege universum, en geven aanleiding voor verder onderzoek naar de eigenschappen van de melkwegstelsels op verschillende golflengten, zonder het risico op misinterpretatie als gevolg van het schijnbare samensmelten van de stelsels.

Bron: European Southern Observatory.

Mobiele versie afsluiten