13 december 2019

VISTA ontdekt het oude hart van de Melkweg

Veranderlijke sterren nabij het centrum van de Melkweg.

Met behulp van ESO’s infraroodtelescoop VISTA zijn in het centrum van de Melkweg voor het eerst oude sterren van het type RR Lyrae ontdekt. RR Lyrae-sterren maken gewoonlijk deel uit van sterrenpopulaties van meer dan 10 miljard jaar oud. Hun ontdekking wijst erop dat het uitpuilende centrum van de Melkweg is ontstaan door het samengaan van enkele stokoude sterrenhopen. Mogelijk vormen de sterren zelfs het overblijfsel van de zwaarste en oudste sterrenhoop van de hele Melkweg.

Een team onder leiding van Dante Minniti (Universidad Andres Bello, Santiago, Chili) en Rodrigo Contreras (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chili) heeft waarnemingen van de infraroodsurveytelescoop VISTA, die deel uitmaken van de openbare ESO-survey Variables in the Via Lactea (VVV), gebruikt om het centrale deel van de Melkweg grondig te doorzoeken. Door infrarood licht waar te nemen, dat minder wordt gehinderd door kosmisch stof dan zichtbaar licht, en de uitstekende omstandigheden bij de ESO-sterrenwacht op Paranal te benutten, heeft het team dit gebied duidelijker dan ooit kunnen waarnemen. Daarbij hebben de astronomen een dozijn oude RR Lyrae-sterren in het hart van de Melkweg opgespoord die nog nooit eerder waren waargenomen.

RR Lyrae-sterren in het sterrenbeeld Boogschutter.

Anders dan de dichtbevolkte centra van andere sterrenstelsels is het Melkwegcentrum dichtbij genoeg om het aan een diepgaand onderzoek te onderwerpen. De ontdekking dat daar RR Lyrae-sterren te vinden zijn, kan astronomen helpen kiezen tussen twee  rivaliserende theorieën over de vorming van deze zogeheten bulges (centrale verdikkingen).

RR Lyrae-sterren worden gewoonlijk aangetroffen in dichtbevolkte bolvormige sterrenhopen. Het zijn veranderlijke sterren waarvan de helderheid met grote regelmaat afwisselend toe- en afneemt. Door zowel de duur van de helderheidscyclus als de gemiddelde helderheid van zo’n ster te meten, kunnen astronomen zijn afstand berekenen1.

Jammer genoeg worden deze prachtige afstandsindicatoren vaak overstraald door jongere, helderdere sterren of gaan ze schuil achter wolken stof. Vandaar dat het tot de VVV-survey niet was gelukt om RR Lyrae-sterren in het extreem dichtbevolkte hart van de Melkweg op te sporen. Volgens het team is het zelfs in het infrarood bijna onbegonnen werk om in die zee van heldere sterren RR Lyrae-sterren te ontdekken.

Een blik op het centrum van de Melkweg.

Met de identificatie van een dozijn RR Lyrae-sterren hebben zij echter loon naar werk gekregen. Hun ontdekking wijst erop dat er verspreid over de bulge van de Melkweg overblijfselen van stokoude bolvormige sterrenhopen te vinden zijn.

Rodrigo Contreras licht dat toe: ‘Deze ontdekking van RR Lyrae-sterren in het centrum van de Melkweg heeft belangrijke implicaties voor de vorming van galactische kernen. Het bewijs steunt het scenario dat stelt dat de bulge oorspronkelijk heeft bestaan uit een aantal bolvormige sterrenhopen die zijn samengesmolten.’

De theorie dat galactische bulges ontstaan door het samengaan van bolvormige sterrenhopen wordt betwist door de alternatieve hypothese dat zij het gevolg zijn van een snelle opeenhoping van gas. De ontdekking van de RR Lyrae-sterren – die normaal gesproken vrijwel uitsluitend in bolvormige sterrenhopen worden aangetroffen – is een zeer sterke aanwijzing dat de bulge van de Melkweg door samensmelting is ontstaan. Dat impliceert dat ook alle andere galactische bulges op deze manier zijn gevormd.

Niet alleen vormen deze sterren een krachtige ondersteuning voor een belangrijke theorie over de ontwikkeling van sterrenstelsels, ze zijn waarschijnlijk ook meer dan 10 miljard jaar oud. Het zijn de zwakke, maar kranige overlevenden van misschien wel de oudste en meest massarijke sterrenhoop binnen onze Melkweg. Bron: ESO.

  1. Net als andere regelmatige veranderlijke sterren, zoals de cepheïden, vertonen RR Lyrae-sterren een eenvoudig verband tussen de snelheid waarmee zij van helderheid veranderen en hun absolute helderheid. Langere periode betekent helderdere ster. Met behulp van deze zogeheten periode-lichtkrachtrelatie kan de afstand van een ster worden afgeleid uit de periode van zijn helderheidsveranderingen en zijn schijnbare helderheid. []

Speak Your Mind

*

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