28 november 2022

De ‘galactische onderwereld’ van dode sterren is in kaart gebracht

Credit: University of Sydney

Sterrenkundigen van de Universiteit van Sydney in Australië hebben voor het eerst een kaart gemaakt van de ‘galactische onderwereld’, zeg maar van de ‘begraafplaats’ van de Melkweg. Klinkt een tikkeltje luguber, maar we hebben het over ‘dode sterren’, de overblijfselen van zware sterren, dat zijn neutronensterren en zwarte gaten. Als zware sterren (minstens acht keer zo zwaar als de zon) hun brandstof tot aan ijzer in de kern opgebrand hebben exploderen ze als supernova en dan blijft er een compact ‘dood’ overblijfsel over, een neutronenster of zwart gat, afhankelijk van hoe zwaar de ster was (boven de 25 zonsmassa wordt het een zwart gat). Onderzoek van het team van sterrenkundigen, dat onder leiding stond van David Sweeney, laat zien dat de plek van de ‘galactische begraafplaats verschilt van de verdeling en structuur van het zichtbare Melkwegstelsel, dat wil zeggen dat waar die dode sterren zich nu bevinden niet gelijk is aan de plek waar ze zich ooit in hun gewone leven bevonden. De dikte van de galactische begraafplaats blijkt drie keer zo dik te zijn als de schijf van de Melkweg en tevens blijkt maar liefst 30% van de dode sterren compleet uitgeworpen te zijn, d.w.z. de Melkweg te hebben verlaten.

Boven- en zijaanzicht van de Melkweg en van de galactische onderwereld. Credit: Sydney University.

Als zware sterren sterven als supernova blijven ze meestal niet op hun plaats, maar worden ze weggeslingerd – of doordat de explosie asymmetrisch verloopt of doordat ze door een nabije compagnon-ster een gravitationele slinger krijgen. Dan begint hun reizende bestaan en komen ze in die galactische onderwereld terecht óf – als hun snelheid groot genoeg is – ontsnappen ze uit de zwaartekracht van de melkweg en schieten ze de intergalactische ruimte in. Wat de sterrenkundigen nu hebben gedaan is modelberekeningen loslaten op de levensloop van miljarden zware sterren gedurende de miljarden jaren in het bestaan van het Melkwegstelsel. En dat heeft uiteindelijk geleid tot een kaart van de galactische ‘necropolis’, de galactische stad der doden.

Dubbelportret van de zichtbare Melkweg (boven) en galactische onderwereld (onder). Credit: Sydney University.

De berekeningen die ze hebben gedaan aan de bewegingen van de sterren lijkt in zekere zin op biljarten: ook van biljartballen kan je weten waar ze precies eindigen als je de richting weet waar ze heen bewegen en hun snelheid kent. In de galactische onderwereld lijken de spiraalarmen, zoals we die kennen uit de zichtbare platte schijf van de melkweg, niet meer te bestaan. De armen zijn volledig weggespoeld vanwege de ouderdom van de meeste overblijfselen en de vervagingseffecten van de energetische ‘schoppen’ van de supernovae die ze hebben gecreëerd. De onderwereld is ook dikker dan de platte schijf van de zichtbare Melkweg, wat komt door de kinetische energie van de supernovae, waardoor de dode sterren weggeschopt worden tot een halo rond de zichtbare Melkweg. Meer informatie vind je in het vakartikel van David Sweeney et al, The Galactic underworld: The spatial distribution of compact remnants, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). Bron: Universiteit van Sydney.

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: