Telescopen op aarde en in de ruimte ontdekken jonge sterren in een oud sterrenstelsel
Een groep Europese en Amerikaanse astronomen heeft een bijzondere ontdekking gedaan. Ze vonden 'jonge' groepen van sterren in een oud elliptisch sterrenstelsel. Ze gebruikten daarvoor waarnemingen van de ESA/NASA Hubble Space Telescope in een baan om de aarde en de Very Large Telescope van het European Southern Observatory (ESO) in Chili.
Het is voor het eerst dat men verschillende stadia van stervorming kon identificeren in een zo oud sterrenstelsel als dit. Tot nu toe dacht men dat in elliptische sterrenstelsels al vroeg stervorming voorkwam en daarna geen nieuwe sterren werden gevormd. Maar een combinatie van de beste en grootste telescopen op de aarde en in de ruimte hebben nu duidelijk laten zien dat er meer aan de hand is.
Alleen oude sterren in elliptische sterrenstelsels?
Een van de uitdagingen van de moderne sterrenkunde is beter te begrijpen hoe grote sterrenstelsels - grote systemen van sterren, gas en stof - ontstaan en evolueren. Wanneer werden de meeste sterren in het heelal gevormd? Gebeurde dit al heel vroeg, enkele miljarden jaar na de Big Bang? Ontstonden een groot deel van de sterren die we nu waarnemen veel recenter?
Voortdurend botsen sterrenstelsels met elkaar. Daarbij worden duizenden en zelfs miljoen sterren geboren. Maar wanneer we het heelal in zijn geheel bekijken, vinden we de meeste sterren terug in elliptische sterrenstelsels, waarvan de uiterlijke verschijning ons tot nu toe deed denken dat ze, samen met de sterren die ze bevatten, oud zijn. Deze elliptische sterrenstelsels hebben een diffuse roodachtige schijn, die samenhangt met sterren die verschillende miljarden jaar oud zijn. Maar welke groepen van sterren zorgen voor dit oud voorkomen? Kan het zijn dat een aanzienlijk aantal jongere sterren zich tussen de oudere 'verbergt'? Gedetailleerde waarnemingen met de beste telescopen werpen nu nieuw licht op deze centrale vraag over het gedrag van een van de belangrijkste bouwstenen van het heelal.
Kosmische paleontologie
Om de stellaire 'cocktail' in elliptische sterrenstelsels in zijn verschillende samenstellende bestanddelen te ontrafelen heeft een team van Europese en Amerikaanse sterrenkundigen massieve sterrenhopen waargenomen in en rond naburige sterrenstelsels. Deze sterrenhopen worden omwille van hun vorm 'bolvormig' genoemd. Ze komen in grote hoeveelheden voor bij alle waargenomen sterrenstelsels en vormen een soort 'skelet' van deze sterrenstelsels. Wanneer men de leeftijd van bolvormige sterrenhopen in een sterrenstelsel bekijkt kan men bepalen op welk(e) tijdstip(pen) in een sterrenstelsel actieve stervorming plaatsvond en wanneer veel van de sterren in elliptische sterrenstelsels ontstonden. Dit is te vergelijken met de manier waarop een paleontoloog met behulp van een dinosaurusskelet kan afleiden wanneer het dier leefde.
Een verrassende ontdekking
Het team combineerde de beelden van een aantal sterrenstelsels, genomen door de Wide Field and Planetary Camera 2 van de Hubble-ruimtetelescoop met infraroodopnamen en met het multimodale instrument ISAAC op de 8,2 meter Antu-telescoop van de VLT (Very Large Telescope) van het ESO Paranal Observatory in Chili. Tot hun grote verbazing ontdekten ze dat in één van de sterrenstelsels veel van de bolvormige sterrenhopen slechts een paar miljard jaar oud zijn en veel jonger zijn dan de meeste oudere sterren in dit sterrenstelsel, dat ruwweg 12 miljard jaar oud is. Het gaat om het stelsel NGC 4365, een lid van de grote Virgo-cluster van sterrenstelsels.
De astronomen konden drie belangrijke groepen van sterrenhopen identificeren: een oude populatie van sterrenhopen met metaalarme sterren, een aantal sterrenhopen met oude en metaalrijke sterren en, nu voor het eerst waargenomen, sterrenhopen met jonge en metaalrijke sterren. Deze resultaten worden bevestigd door spectroscopische waarnemingen, gemaakt met de 10 meter Keck-kijker op Hawaii, een andere reuzentelescoop op onze planeet.
"Het is een enorm genoegen twee projecten te zien die in zijn geheel of gedeeltelijk door Europa worden gefinancierd - VLT en Hubble - en die samen zulk een belangrijk wetenschappelijk resultaat opleveren", zegt Piero Benvenuti, Hubble-onderzoeker bij ESA. "De synergie tussen de meest geavanceerde telescopen op de aarde en in de ruimte blijft zijn efficiëntie bewijzen en is een wegbereider van nieuwe indrukwekkende ontdekkingen, die anders niet mogelijk zouden zijn."
De ontdekking van jonge bolvormige sterrenhopen in oude sterrenstelsels is verrassend. Tot nu toe dacht men dat de sterren in grote elliptische sterrenstelsels allemaal ontstonden in dezelfde periode, toen het heelal nog vrij jong was. Het is nu duidelijk dat een aantal van de sterrenstelsels hun ware aard verborgen houden en ze ook meer recent perioden van belangrijke stervorming hebben doorgemaakt.
