16 augustus 2022

Astronomen ontdekken nieuwe klasse van superdichte, supercompacte sterrenstelsels

De nachthemel boven een (hypothetische) planeet in een ultracompact dwergstelsel. Credit: Io9.

UCD sky

De nachthemel boven een (hypothetische) planeet in een ultracompact dwergstelsel. Credit: Io9.

Hoe zou onze nachthemel eruit zien als de sterdichtheid een miljoen keer groter zou zijn? Geloof het of niet, maar dat soort plaatsen bestaan echt – ze worden ultracompacte dwergstelsels genoemd en astronomen beschouwen ze als een compleet nieuwe klasse van sterrenstelsels. Astronomen van de Universiteit van San José hebben nu een recordaantal van die ultracompacte dwergen ontdekt in gegevens van de Sloan Digital Sky Survey. Deze exotische objecten doen denken aan bolvormige sterrenhopen, maar zijn soms wel duizend keer zo helder.De eerste ultracompacte dwerg die ooit is ontdekt is M59-UCD3 – dit stelsel is 200 keer kleiner dan onze Melkweg, maar heeft een 10.000 keer hogere sterdichtheid. Dat betekent dat de gemiddelde afstand tussen twee sterren in dit stelsel een kwart lichtjaar is! Het kan trouwens nog veel gekker – de ultracompacte dwerg M85-HCC1 heeft een miljoen keer hogere sterdichtheid dan in onze omgeving. Dat betekent dat de gemiddelde afstand tussen twee sterren in dit stelsel 1/20ste lichtjaar is – voldoende om iedere “Oortwolk” van kometen compleet te verstoren.Grote vraag is natuurlijk hoe deze ultracompacte dwergen precies ontstaan. Er zijn drie theorieën verzonnen:

  1. Het zijn de overgebleven kernen van gestripte sterrenstelsels
  2. Het zijn samengesmolten supersterrenclusters (super-bolhopen eigenlijk)
  3. Het zijn compacte dwergstelsels die ontstaan zijn binnen kleine pieken van donkere materie

credits: A. Romanowsky (SJSU), Subaru, Hubble Legacy Archive

Vermoedelijk is het eerste scenario het juiste, hoewel dit wellicht per ultracompacte dwerg kan verschillen. Een belangrijke aanwijzing is het feit dat veel ultracompacte dwergen een (naar verhouding) veel te groot supermassief zwart gat in hun centrum herbergen. Dat komt overeen met een scenario waarin een ultracompacte dwerg eigenlijk een veel groter stelsel is geweest, met een “normaal” supermassief zwart gat (als je dat soort objecten überhaupt “normaal” kunt noemen) in het midden. Vervolgens is zo’n stelsel in botsing gekomen met een groter exemplaar, waarbij de buitendelen zijn weggestript en de dichte kern is overgebleven.Dit scenario is plausibel, aangezien ultracompacte dwergen altijd aangetroffen worden in de omgeving van massieve sterrenstelsels. Verder bevatten ultracompacte dwergen veel zware elementen, zoals ijzer. Grote sterrenstelsels zijn veel efficiënter in het produceren van dit soort metalen als kleine stelsels, zodat het hoge metaalgehalte suggereert dat zo’n stelsel veel groter moet zijn geweest.Hoe zit het eigenlijk met de leefbaarheid in zo’n stelsel? Nou, niet zo best. Ultracompacte dwergen zijn rijk aan exotische dubbelsterren, inclusief witte dwergen, neutronensterren en zwarte gaten. Dergelijke objecten kennen vaak energierijke uitbarstingen, die zeer schadelijk voor het leven zijn – en bovendien zal de afstand tot zo’n uitbarsting naar verhouding veel kleiner zijn. De kans is dus groot dat alle planeten in zo’n ultracompacte dwerg steriel blijken te zijn.

Het volledige vakartikel kan hier ingezien worden. Bron: io9.

Comments

  1. Enceladus zegt

    Prachtig! Meteen schoten deze tekstregels van Laurie Anderson mij te binnen:

    And then kerjillions of stars start to shine
    And icy comets go whizzing by
    And everything’s shaking with a strange delight
    And here it is: the enormous night

    Zie (en hoor): https://www.youtube.com/watch?v=OnZHkm7QNNc

    groet,
    Gert (Enceladus)

  2. gert1904 zegt

    “Hoe zou onze nachthemel eruit zien als de gemiddelde afstand tussen de sterren een miljoen keer kleiner zou zijn?”.

    Dat stel ik me maar liever niet voor!😀

    He is de -dichtheid- die een miljoen keer kleiner zou zijn. Voor de gemiddelde afstand scheelt dat een faktor 100.

    • Olaf van Kooten zegt

      Ja dat is ook zo, bedankt, ik heb het aangepast 😉

    • De Schrijvende Poes zegt

      Als ik het goed heb uitgerekend, dan passen er 6*10^53 sterren zoals de zon in het zichtbare heelal, maar het aantal sterren wordt geschat op ‘maar’ 10^23. Dus ook een factor miljoen voor de gemiddelde afstand zou weinig uitmaken.

      😛

    • Obelix zegt

      Als de dichtheid van ons stukje ruimte 1000.000 keer zo massief zou zijn,
      zou meest nabije ster (Proxima Centauri) niet op 4,2 lj maar op zo’n 2500AE staan.
      Momenteel bevindt zich daar het meest nabije deel van de Oortwolk…

      Van elke ster zouden we 10.000 keer meer licht (en andere straling) ontvangen dan in de huidige situatie. Sterren zouden 10.000 keer zo groot lijken.

      NB als ik het artikel juist interpreteer is dat ook zo ongeveer de ster-dichtheid in het centrum( en bulge) van de Melkweg?

      Groet, Paul

      • Olaf van Kooten zegt

        In de bulge van de Melkweg is de sterdichtheid zo’n 100 keer hoger als in onze omgeving – minder hoog dan in supercompacte dwergen en/of sommige bolhopen. Dat komt doordat supercompacte dwergen (evenals dichte bolhopen) een proces meemaken dat verdichting wordt genoemd. Hierbij zinken de massieve sterren en objecten richting de kern van het stelsel, waar door getijdenkrachten bovendien meer sterren worden geproduceerd. Dit resulteert in een kern die via secundaire processen extra wordt verdicht.

        • Obelix zegt

          Zo te horen lijkt dat niet op een aanvulling van scenario 1). 😉
          Daarin zijn de sterrenstelsels immers gestript van gassen,
          dus kunnen ( door getijdenkrachten ) daar geen nieuwe sterren ontstaan.

          Tenzij je bedoelt dat het ‘gestripte stelsel’ juist de eindsituatie beschrijft van na de nieuwe stervorming?

          Groet, Paul

          • Olaf van Kooten zegt

            Ik denk dat het inderdaad de eindsituatie is. Ik heb eens gezocht naar een goede uitleg van het proces van verdichting, maar ik heb weinig kunnen vinden – wikipedia houdt zich i.i.g. op de vlakte over dit onderwerp 🙁

          • Obelix zegt

            ” Astronomen ontdekken nieuwe klasse van ….”

            ’t Is ook niet eerlijk . Zij ontdekken wat nieuws, en wij willen al weer “van de hoed en de rand” weten. 😀

            Groet, Paul

  3. Enceladus zegt

    Dus op planeten in dat sterrenstelsel wordt het feitelijk nooit donker?
    Ben benieuwd wat voor effect dat zou hebben op levensvormen daar.
    Zouden die geen slaap kennen? Of zou slaap iets universeels zijn voor leven en hebben zich daar dan levensvormen ontwikkeld die zichzelf terugtrekken in een soort cocon? M.a.w.: zou de behoefte aan nacht/donkerte ingebakken zitten in het leven?

    groet,
    Gert (Enceladus)

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: