30 november 2020

Tienmaal meer hyperlumineuze sterrenstelsels waargenomen dan sterren kunnen produceren

Een team van astronomen onder leiding van SRON heeft tien keer zoveel hyperlumineuze sterrenstelsels waargenomen in het infrarood dan sterren kunnen produceren volgens theoretische modellen. Als de theorie klopt, kunnen sterren dus niet in hun eentje de helderheid voor hun rekening nemen van de helderste infraroodsterrenstelsels. Publicatie in een speciale editie van Astronomy & Astrophysics. ArXiv-publicatie op 18 november.

ultraluminous_infrared_galaxy.jpg
Het sterrenstelsel IRAS 14348-1447. Credit: ESA/Hubble & NASA)

Elf miljard jaar geleden—ongeveer drie miljard jaar na de oerknal—begonnen sterrenstelsels zich relatief snel te vormen. Er was gas in overvloed, dus een klein deel van deze vroege sterrenstelsels was in staat om uit te groeien tot zware, hyperlumineuze exemplaren, met een helderheid van tien biljoen zonnen. Terwijl de gasreserves in de loop der tijd opdroogden, konden minder sterrenstelsels op hoge snelheid groeien.

Toen astronomen het heelal bestudeerden met de infrarood-ruimtetelescoop Herschel, zagen ze deze theorie over het algemeen bevestigd. Maar in absolute getallen leek het erop dat er ruim tienmaal teveel hyperlumineuze infraroodsterrenstelsels zijn, zowel in het vroege heelal als dichterbij huis. Helaas kon Herschels ruimtelijke resolutie niet alle individuele sterrenstelsels onderscheiden, zodat ze het niet met zekerheid konden zeggen.

spectrum_lingyu.png
Afbeelding 1: Het waargenomen spectrum en de fit van een voorbeeld van een hyperlumineus sterrenstelsel. Onderaan zie je afbeeldingen van dit sterrenstelsel in verschillende golflengtes. Van links naar rechts: HSC i-band (optisch), DXS K-band (nabij-infrarood), IRAC 4.5 ?m (mid-infrarood), MIPS 24 ?m (ver-infrarood), Herschel SPIRE 250 ?m (ver-infrarood) en LOFAR 2 m (radio). Het laat zien dat hyperlumineuze infraroodsterrenstelsels meestal erg zwak schijnen of zelfs onzichtbaar zijn in optische data en het meeste van hun energie uitstralen in het infrarood.

Een internationaal team van astronomen, geleid door Lingyu Wang van SRON en RUG, heeft nu de LOFAR telescoop gebruikt—met een hogere ruimtelijke resolutie—om de sterrenstelsels individueel te onderscheiden. Ze zagen inderdaad meer dan tienmaal zoveel hyperlumineuze sterrenstelsels dan de theorie voorspelt. Met een onzekerheid van een factor twee kunnen ze nu met zekerheid zeggen dat we naar een andere theorie moeten zoeken.

‘We onderzoeken nu welke fysische mechanismen zulke extreme sterrenstelsels kunnen aandrijven,’ zegt Wang. ‘Worden ze aangedreven door stervorming of door de aangroei van superzware zwarte gaten? In het eerste geval moeten hyperlumineuze infraroodsterrenstelsels sterren vormen met duizenden zonsmassa’s per jaar. Theoretische modellen kunnen niet genoeg sterrenstelsels produceren die sterren vormen met zulke extreme snelheden. Dus een alternatief scenario is dat ze voornamelijk aangedreven worden door de aangroei rond het superzware zwarte gat in hun centra. We hebben follow-up waarnemingen nodig om de ware aard te bestuderen van deze extreme objecten.’

galaxy_pixels.png
Afbeelding 2: Herschel en LOFAR afbeeldingen van een paar hyperlumineuze sterrenstelsels. De verbetering in ruimtelijke resolutie is duidelijk zichtbaar in de afbeeldingen van LOFAR.

Het team gaat deze follow-up waarnemingen uitvoeren op het Keck observatorium in Hawaii. Dat geeft ze preciezere data over de roodverschuiving van de sterrenstelsels, en dus hun afstand. Keck heeft een optische telescoop die spectra opneemt. Astronomen leiden de roodverschuiving af uit spectra door te kijken hoeveel golflengtes de karakteristieke vingerafdrukken van stoffen zijn verschoven.

Bron: SRON.

Comments

  1. Spannend!

    Als het mensenwerk zou zijn dan kon ik mij er iets bij voorstellen dat er meer Sterrenstelsel zijn dan de heersende theorie verteld.
    Er is namelijk zeker meer zwartgeld dan wat de belasting denkt dat er is.
    En ook zouden mensen virtueel iets aanwezig kunnen laten zijn wat er in de werkelijkheid namelijk niet is.

    Toch….we hebben te doen met de NATUUR en deze doet na mijn mening alleen maar dat wat wij er van kennen.
    De NATUUR houd niet van grapjes maar alleen van de werkelijkheid.

    En zo mogen de onderzoekers van dit verslag echt opzoek naar die werkelijkheid.
    Mogelijk koppen de heersende ervaringen niet en mag men die aanpassen aan nieuwe ervaringen.
    Een jammerlijk gestorven wijsgeer doceerde mij ooit met deze wijsheid: Alle theorieën koppen tot deze als nietwaar betiteld worden door betere theorieën.
    Dit is de algemene gang van zaken in de wetenschap.

    Een wijsgeer die men ook wel gewoon Albert Einstein noemt kwam ooit met begrippen als gebogen ruimte en lens vorming rond zware ruimteobjecten.
    Persoonlijk kan ik mij er iets bij voorstellen dat het licht van heel ver afgelegen Sterrenstelsels op hun reis naar onze Aarde een onbekend superzwaar object tegen komt en zich daar dubbelt door de gebogen ruimte over twee richtingen te volgen.
    En als dit erkende proces zich nog een keer voor doet dan neemt men op onze Aarde drie Sterrenstelsels waar wat er feitelijk maar een is, een die mogelijk zelfs al niet meer bestaat.

    Verder weet ik dat eerste generatie sterren een sneller fusie proces hebben dan bijvoorbeeld een vierde generatie Ster.
    Zodoende blijven jongere Sterrenstelsel langer bestaan dan oudere.

    Licht het is een fantastisch medium waar we mogelijk nog steeds niet alles van weten.
    Een ding is zeker het is een straling en deeltjes tegelijk en deze bezitten energie.
    Dus…. laten we maar meer energie stoppen in de ontrafeling van LICHT.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: