19 juli 2024

Meeste sterrenstelsels komen aan hun eind door ‘verstikking’

Credit: re-active

Door het bestuderen van meer dan 26.000 sterrenstelsels in de nabijheid van ons Melkwegstelsel hebben sterrenkundigen van de Universiteit van Cambridge en het Royal Observatory in Edingburgh ontdekt dat de meeste sterrenstelsels aan hun einde komen door ‘verstikking’, dat wil zeggen dat ze afgesneden zijn van de toevoer van gas uit de intergalactische omgeving en dat ze daardoor geen nieuwe sterren meer kunnen vormen. Het begrip ‘aan hun einde komen’ van sterrenstelsels moet even worden toegelicht: sterrenstelsels worden ‘levend’ genoemd als ze in staat zijn nieuwe sterren te vormen, ‘dood’ als ze daar niet toe in staat zijn. Het verschil wordt bepaald door de aanwezigheid van koud gas, voornamelijk waterstof, waardoor nieuwe sterren kunnen ontstaan. De Melkweg behoort tot de eerste, actieve groep, ongeveer de helft van alle sterrenstelsels behoort er toe, de andere helft, de ‘dode’ sterrenstelsels zijn de elliptische sterrenstelsels. Voor de oorzaak waarom dode stelsels geen gas meer hebben zijn twee modellen: het superzware zwarte gat in het centrum is zo actief dat alle gas in het stelsel wordt weggeblazen of de toevoer van vers koud gas van buitenaf stokt.

De twee modellen hoe sterrenstelsels aan hun einde kunnen komen (credit; Y. Peng, R. Maiolino, R. Cochrane).

Dat laatste blijkt nu bij de meeste stelsels het geval te zijn en men is daar achtergekomen door te kijken naar het metaalgehalte in ruim 26.000 sterrenstelsels, waarvan de gegevens afkomstig zijn uit de Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Bij de studie keek men naar het metaalgehalte van de sterrenstelsels, de hoeveelheid elementen die zwaarder zijn dan helium (zo noemen sterrenkundigen dat, metalen). Het metaalgehalte is een soort van vingerafdruk voor de geschiedenis van het stelsel, want het wordt bepaald door de opeenvolgende generaties van sterren, die de metalen produceren. Bij het scenario dat het zwarte gat het gas uitspuugt uit het stelsel zou de stervorming abrupt moeten stoppen en zou het metaalgehalte laag moeten zijn, bij het scenario van de verstikking door het afsneden van vers gas van buitenaf zou het veel geleidelijker moeten gaan en zou het metaalgehalte stijgen totdat de gasvoorraad geheel op is. In het vandaag in Nature verschenen vakartikel zeggen de onderzoekers dat uit de studie blijkt dat het metaalgehalte van de meeste dode sterrenstelsels nog zodanig hoog is dat ze door verstikking om het leven moeten zijn gekomen – op de afbeelding bovenaan de groep sterrenstelsels rechtsonder, die omgeven zijn door een hete, massieve halo. Bron: Universiteit van Cambridge.

Share

Speak Your Mind

*