8 augustus 2022

Het hart van de Melkweg heeft de vorm van een pinda

Milkyway bulge large

Credit: ESO/NASA/JPL-Caltech/M. Kornmesser/R. Hurt

Twee teams van astronomen hebben met behulp van gegevens van ESO-telescopen de tot nu toe beste driedimensionale kaart van het centrale deel van de Melkweg gemaakt. Daarbij hebben zij ontdekt dat het centrum, vanuit sommige gezichtshoeken, een pinda-achtig of X-vormig uiterlijk aanneemt. Die merkwaardige vorm is in kaart gebracht met behulp van vrij beschikbare gegevens van ESO’s surveytelescoop VISTA en metingen van de ruimtelijke bewegingen van honderden zeer zwakke sterren. Een van de belangrijkste en omvangrijkste onderdelen van de Melkweg is de zogeheten bulge of centrale verdikking. Deze enorme centrale wolk van ongeveer tien miljard sterren is duizenden lichtjaren groot, maar zijn structuur en oorsprong werden nog niet goed begrepen. Helaas wordt dit centrale gebied, dat ongeveer 27.000 lichtjaar van ons is verwijderd, vanuit onze positie binnen de galactische schijf grotendeels aan het zicht onttrokken door dichte wolken van gas en stof. Alleen op langere golflengten, zoals het infrarood, kunnen astronomen door deze stofwolken heen kijken.Eerdere waarnemingen van de 2MASS-infraroodsurvey hadden er al op gewezen dat de bulge een merkwaardige X-vorm vertoont. Nu hebben twee teams van wetenschappers aan de hand van waarnemingen met verschillende ESO-telescopen een veel duidelijker beeld verkregen van de bulge-structuur.

Bulge gezien boven de ESO 3.6-meter telescoop

De Bulge van de Melkweg, gezien boven de ESO 3.6-meter telescoop. Credit:ESO/S. Brunier

Het eerste team heeft gebruik gemaakt van de VVV-survey [1]VVV staat voor VISTA Variables in the Via Lactea Survey. Dit is een van de zes grote surveys die met de VISTA-telescoop worden uitgevoerd. De gegevens van de VVV-survey, die het MPE-onderzoek … Lees verder in het nabij-infrarood van de VISTA-telescoop van de ESO-sterrenwacht op Paranal in Chili. Deze nieuwe openbare survey kan sterren in de bulge vastleggen die dertig keer zwakker zijn dan die van eerdere surveys. Het team spoorde in totaal 22 miljoen sterren op die behoren tot een klasse van rode reuzen waarvan de eigenschappen zo goed bekend zijn dat hun afstanden kunnen worden berekend [2]Bij dit onderzoek is gekozen voor rode reuzensterren van de red clump-klasse, omdat deze als ‘standaardkaarsen’ kunnen worden gebruikt: in dit levensstadium is de helderheid van deze … Lees verder. Het bereik van de VISTA-stercatalogus is veel groter dan dat van eerder onderzoek, waardoor de onderzoekers, behalve in de meest stofrijke gebieden, de volledige populatie van deze sterren kunnen detecteren. Van de verdeling van deze sterren kan men vervolgens een driedimensionale kaart van de galactische bulge maken. Het is voor het eerst dat zo’n kaart is gemaakt zonder uit te gaan van een model voor de vorm van de bulge.

NGC 4710 met Xvormige bulge

Het sterrenstelsel NGC 4710, dat ook een X-vormige bulge heeft. Credit:NASA & ESA

De onderzoekers hebben vastgesteld dat het binnenste deel van onze Melkweg van opzij gezien de vorm heeft van een ongepelde pinda, en van bovenaf gezien van een sterk uitgerekte balk [3]Vergelijkbare pindastructuren zijn waargenomen in de bulges van andere sterrenstelsels, en hun ontstaan is ook voorspeld door computersimulaties. Deze laatste laten zien dat de pindavorm in stand … Lees verder. Het is voor het eerst dat we dit in ons eigen Melkwegstelsel duidelijk hebben waargenomen, en simulaties van onze eigen groep en van anderen laten zien dat deze vorm kenmerkend is voor een balkspiraalstelsel dat als een zuivere schijf van sterren is begonnen.Het tweede team koos een andere aanpak om de structuur van de bulge te bepalen. Door opnamen te vergelijken die elf jaar na elkaar met de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop waren gemaakt, wisten zij de kleine verschuivingen te meten die het gevolg zijn van de beweging van de bulge-sterren langs de hemel. Deze werden gecombineerd met metingen van de radiale snelheden van deze sterren oftewel hun bewegingen naar ons toe of van ons vandaan. Het resultaat: de ruimtelijke snelheden van meer dan vierhonderd sterren. De sterren die zijn waargenomen lijken, doordat hun banen hen boven en onder het Melkwegvlak voeren, langs de armen van de X-vormige bulge te stromen.

De astronomen denken dat de Melkweg oorspronkelijk een zuivere schijf van sterren was, waarin zich enkele miljarden jaren geleden een platte centrale balk vormde [4]Veel sterrenstelsels, waaronder dus ook de Melkweg, hebben een lange, smalle structuur in hun centrum die ‘balk’ wordt genoemd.. Het binnenste deel ervan trok vervolgens krom tot de pindavorm die in de nieuwe waarnemingen te zien is. Dat betekent overigens dat de Melkweg geen “echte” bulge heeft, maar een zogenaamde pseudo-bulge. Bron: European Southern Observatory .

References

References
1 VVV staat voor VISTA Variables in the Via Lactea Survey. Dit is een van de zes grote surveys die met de VISTA-telescoop worden uitgevoerd. De gegevens van de VVV-survey, die het MPE-onderzoek mogelijk hebben gemaakt, zijn via de ESO Science Archive Facility vrij toegankelijk voor de internationale wetenschappelijke gemeenschap.
2 Bij dit onderzoek is gekozen voor rode reuzensterren van de red clump-klasse, omdat deze als ‘standaardkaarsen’ kunnen worden gebruikt: in dit levensstadium is de helderheid van deze sterren bij benadering onafhankelijk van hun leeftijd of samenstelling. De hoeveelheid gas en stof die deze sterren verduistert kan rechtstreeks worden berekend uit de kleur die zij vertonen, wat het mogelijk maakt om hun ‘stofloze’ helderheidsverdeling te meten. Omdat red clump-sterren vrijwel dezelfde intrinsieke helderheid hebben, kunnen daaruit vervolgens de afstanden van de afzonderlijke sterren worden afgeleid. Dankzij de goede ruimtelijke dekking van de VVV-survey konden metingen door het volledige hart van de Melkweg worden gedaan. En daaruit kon de driedimensionale vorm van de bulge worden gereconstrueerd.
3 Vergelijkbare pindastructuren zijn waargenomen in de bulges van andere sterrenstelsels, en hun ontstaan is ook voorspeld door computersimulaties. Deze laatste laten zien dat de pindavorm in stand wordt gehouden door sterren in omloopbanen die een X-vormige structuur vormen.
4 Veel sterrenstelsels, waaronder dus ook de Melkweg, hebben een lange, smalle structuur in hun centrum die ‘balk’ wordt genoemd.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: