4 augustus 2021

Galactisch vuurwerk: nieuwe ESO-opnamen tonen prachtige kenmerken van nabije sterrenstelsels

Vijf sterrenstelsels op verschillende golflengten, zoals waargenomen met het MUSE-instrument van ESO’s VLT. Credit: ESO/PHANGS

Een team van astronomen heeft nieuwe waarnemingen gepresenteerd van nabije sterrenstelsels die op kleurrijk kosmisch vuurwerk lijken. De opnamen, verkregen met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), tonen verschillende componenten van de sterrenstelsels in afzonderlijke kleuren, wat astronomen in staat stelt om de locaties van jonge sterren en het warme gas om hen heen te lokaliseren. Door deze nieuwe waarnemingen te combineren met gegevens van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waar ESO een van de partners van is, helpt het team nieuw licht te werpen op wat gas ertoe aanzet om sterren te vormen.

Astronomen weten dat sterren worden geboren in wolken van gas, maar wat de stervorming in gang zet, en welke rol sterrenstelsels als geheel daarbij spelen, blijft een raadsel. Om dit proces te begrijpen, heeft een onderzoeksteam diverse nabije sterrenstelsels waargenomen met krachtige telescopen op de grond en in de ruimte, om daarin de verschillende gebieden op te sporen die bij de geboorte van nieuwe sterren betrokken zijn.

NGC 4303 op verschillende golflengten, zoals waargenomen met het MUSE-instrument van ESO’s VLT. Credit: ESO/PHANGS

‘Voor het eerst kunnen we afzonderlijke kernen van stervorming over een breed scala aan locaties en omgevingen analyseren in een steekproef die representatief is voor de verschillende soorten sterrenstelsels,’ zegt Eric Emsellem, ESO-astronoom in Duitsland en hoofd van de VLT-waarnemingen die zijn gedaan in het kader van het Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS)-project. ‘We kunnen het gas dat tot de geboorte van sterren leidt rechtstreeks waarnemen, we zien de jonge sterren zelf en we zijn getuige van de verschillende levensfasen die zij doorlopen.’

Emsellem, die tevens verbonden is aan de Universiteit van Lyon, Frankrijk, en zijn team hebben nu hun meest recente galactische scans gepresenteerd, zoals die zijn gedaan met het Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE)-instrument van ESO’s VLT in de Atacama-woestijn in Chili. Ze gebruikten MUSE om pasgeboren sterren en het omringende gas op te sporen, dat door de sterren wordt verlicht en verwarmd, en als een indicator van actieve stervorming fungeert.

NGC 1087 op verschillende golflengten, zoals waargenomen met het MUSE-instrument van ESO’s VLT. Credit: ESO/PHANGS

De nieuwe MUSE-opnamen worden nu gecombineerd met waarnemingen van dezelfde sterrenstelsels die met ALMA zijn gedaan en eerder dit jaar zijn vrijgegeven. ALMA, die ook in Chili staat, is bijzonder geschikt om koude gaswolken in kaart te brengen – de delen van sterrenstelsels die de grondstof leveren waaruit sterren ontstaan.

Door de MUSE- en ALMA-opnamen met elkaar te combineren, kunnen astronomen de galactische gebieden onderzoeken waar stervorming plaatsvindt, vergeleken met waar deze naar verwachting zou plaatsvinden, om zo beter te begrijpen wat de aanzet geeft tot de geboorte van nieuwe sterren, en wat deze juist stimuleert of afremt. De resulterende opnamen zijn verbluffend mooi, en geven een spectaculair kleurrijk kijkje in de stellaire kraamkamers van naburige sterrenstelsels.

‘Er zijn nog veel raadsels die we willen oplossen,’ zegt co-auteur Kathryn Kreckel van de Universiteit van Heidelberg in Duitsland. ‘Worden sterren vaker geboren in specifieke delen van hun moederstelsels en zo ja, waarom? En hoe beïnvloedt de evolutie van pasgeboren sterren de vorming van volgende generaties van sterren?’

NGC 1300 op verschillende golflengten, zoals waargenomen met het MUSE-instrument van ESO’s VLT. Credit: ESO/PHANGS.

Dankzij de schat aan gegevens van MUSE en ALMA die het PHANGS-team heeft verzameld zullen astronomen deze vragen nu kunnen beantwoorden. MUSE verzamelt spectra – de ‘streepjescodes’ die astronomen scannen om de eigenschappen van kosmische objecten te onthullen – voor elke plek in zijn beeldveld, en levert daardoor veel rijkere informatie dan traditionele instrumenten. Voor het PHANGS-project heeft MUSE 30.000 nevels van warm gas waargenomen en ongeveer 15 miljoen spectra van uiteenlopende galactische gebieden verzameld. De ALMA-waarnemingen hebben astronomen juist in staat gesteld om ongeveer 100.000 gebieden van koud gas in 90 nabije sterrenstelsels in kaart te brengen, wat een ongekend detailrijke atlas van stellaire kraamkamers in het nabije heelal heeft opgeleverd.

Daarnaast maakt het PHANGS-project ook gebruik van waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA. De verschillende sterrenwachten waren zo geselecteerd dat het team onze galactische buren op verschillende golflengten (zichtbaar, nabij-infrarood en radio) nauwkeurig konden onderzoeken, waarbij elk golflengtegebied specifieke delen van de waargenomen sterrenstelsels ontsluierde. ‘Deze combinatie stelt ons in staat om de verschillende stadia van de stergeboorte – van de vorming van de stellaire kraamkamers tot de aanvang van de eigenlijke stervorming en de uiteindelijke verwoesting van de kraamkamers door de pasgeboren sterren – in meer detail te onderzoeken dan met afzonderlijke waarnemingen mogelijk is,’ zegt co-auteur Francesco Belfiore van INAF-Arcetri in Firenze, Italië. ‘PHANGS biedt ons voor het eerst de mogelijkheid om zo’n compleet beeld van het stervormingsproces te verkrijgen, en opnamen te maken die scherp genoeg zijn om de afzonderlijke wolken, sterren en nevels te bekijken die indicatief zijn voor stervorming.’

De resultaten van het PHANGS-project zullen verder worden aangescherpt door toekomstige telescopen en instrumenten, zoals NASA’s James Webb Space Telescope. De gegevens die op deze manier worden verkregen, zullen een stevigere basis vormen voor de waarnemingen die met ESO’s toekomstige Extremely Large Telescope (ELT) zullen worden gedaan. Deze telescoop zal later dit decennium in bedrijf komen en een nog detailrijker beeld kunnen geven van de structuren van stellaire kraamkamers.

‘Hoe verbazingwekkend PHANGS ook is, de resolutie van de kaarten die we produceren is net voldoende om afzonderlijke stervormende wolken te herkennen en te scheiden, maar niet goed genoeg om in detail te zien wat daarbinnen gebeurt’, aldus Eva Schinnerer, leider van een onderzoeksteam aan het Max-Planck-Institut für Astronomie in Duitsland en hoofdonderzoeker van het PHANGS-project, in het kader waarvan de nieuwe waarnemingen werden uitgevoerd. ‘Nieuwe observatie-inspanningen van ons team en anderen verleggen de grens steeds verder, dus we hebben nog tientallen jaren van spannende ontdekkingen voor de boeg.’ Bron: ESO.

Comments

  1. Ik weet niet wie voortdurend die vervelende bombastische -kijk eens was we kunnen- achtergrondmuziek van de ESO filmpjes bedenkt, maar het kan ook anders en beter lijkt me. Dit integrale multi spectrale onderzoek is natuurlijk fantastisch, dat wel.

Laat wat van je horen

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

%d bloggers liken dit: