Sterrenkundigen ontdekken bijna honderd extreem metaalarme sterrenstelsels

Twee van de gevonden XMPG’s. Credit: arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.00300

Ze worden Extremely metal-poor galaxies (XMPG’s) genoemd, zoals hun naam al zegt zijn het sterrenstelsels met een extreem laag gehalte aan ‘metalen’. Nee denk niet meteen aan ijzer en zink, want sterrenkundigen hebben een heel andere definitie van metalen: alles wat zwaarder is dan waterstof en helium noemen ze een metaal. Door te speuren in de data verzameld met het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) zijn Hu Zou (University of Chinese Academy of Sciences in Beijing, China) en zijn team er in geslaagd om 95 van die XMPG’s te ontdekken, allemaal stelsels met een lage roodverschuiving, lees: die niet héél ver weg staan. Volgens de definitie zijn XPMG’s stelsels met een ‘metalliciteit’ die onder de 0,1 van de metalliciteit van de zon ligt ^[1]Het metaalgehalte of Z is de fractie van de massa van een ster of ander hemellichaam die niet uit waterstof (X) of helium (Y) bestaat. Voor de atmosfeer van de zon is gevonden: X=0,7381, Y=0,2485, en … Lees verder. Als sterrenstelsels chemisch gezien nog niet zo ver geëvolueerd zijn en ze nog niet vervuild zijn geraakt met metalen gevormd in sterren dan verwacht je zo’n lage metalliciteit. En dat soort stelsels verwacht je bij uitstek in het vroege heelal, toen de sterrenstelsels nog niet zo ver geëvolueerd waren. Maar de nu gevonden 95 stelsels staan helemaal niet in het verre en vroege heelal, ze bevinden zich juist relatief dichtbij. De verklaring is dat dit soort stelsels lichtzwak zijn. Het vroege heelal zat tsjokvol met XMPG’s, maar die zijn gewoon niet te zien met telescopen. Vandaar dat men nu gezocht heeft naar XMPG’s in het nabije heelal en met succes.

De sterrenkundigen startten hun speurtocht met 1.623 stelsels in de DESI database met een sterke emissielijn van zuurstof. Daarin vonden ze 223 stelsels met een extreem lage hoeveelheid metalen met een roodverschuiving z < 1. Van die groep bleken er 95 echte XMPG’s te zijn en de overige 128 staan nu te boek als kandidaat-XPMG’s. De meeste van de XMPG’s hebben een roodverschuiving lager dan z=0,3 en het zijn bijna allemaal dwergstelsels, met massa’s onder de 1 miljard zonsmassa. Het meest metaalarme stelsel heet DESIJ150535.89+314639.4 en het heeft een metalliciteit die 1/34e van die van de zon is. Z’n massa is ongeveer 15 miljoen zonsmassa en per jaar wordt er 0,22 zonsmassa aan nieuwe sterren in gevormd. Men denkt dat sterrenstelsels zoals de 95 nu gevonden XMPG’s analoge voorbeelden zijn van stelsels in het vroege heelal met z>6.

Meer informatie over de ontdekking van de metaalarme XMPG’s vind je in het vakartikel van Hu Zou et al, A Large Sample of Extremely Metal-poor Galaxies at z<1 Identified from the DESI Early Data, arXiv (2023).

Bron: Phys.org.

Gerelateerde Astroblogs:

Een nieuwe blik op de dwergstelsels rondom het Melkwegstelsel Even voorstellen: het meest lichtzwakke satelliet-dwergstelsel van de Melkweg: Ursa Major III/UNIONS 1 Webb ontdekt dat het mogelijk dwergstelsels zijn die het heelal hebben gereïoniseerd