gov-civil-vilareal.ptWaarom zit er een normaal sterrenstelsel aan de rand van het heelal?
>Met behulp van een truc van de zwaartekracht hebben astronomen een normaal sterrenstelsel gevonden. Groot gelijk, toch? Het punt is, waar ze het vonden is niet normaal: het licht dat we ervan zien verliet de melkweg 12,4 miljard jaar geleden , wat betekent dat we het zien zoals het was toen het heelal zelf slechts 1,4 miljard jaar oud was!
Dat maakt dit zo raar . Een normaal sterrenstelsel heeft er niets mee te maken toen de kosmos nog zo jong was. Maar toch, daar zit het.
Het sterrenstelsel heet SPT-S J041839-4751.9 (laten we het kortweg SPT0418 noemen) en werd ontdekt in een hemelonderzoek met de Zuidpooltelescoop , die kijkt naar licht in de millimetergolflengten, ver buiten wat onze ogen kunnen zien. Het sterrenstelsel werd destijds als interessant aangemerkt, omdat het stoffig leek en nieuwe sterren opwekte.
wat is het beste nummer?
Vervolgwaarnemingen werden gedaan met ALMA , de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, die veel krachtiger is en een veel scherper gezichtsvermogen heeft, om zo te zeggen. Wat ze zagen is een van de eerste rare dingen over dit normale sterrenstelsel.
Het ALMA-beeld van het zeer verre sterrenstelsel SPT0418, vervormd tot een ring door de zwaartekracht van een tussenliggend sterrenstelsel. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.
Normaal, hè? Dat lijkt me nogal eigenaardig: het is een ring! Behalve dat het een soort luchtspiegeling is. Bij toeval, bijna precies in een lijn tussen ons en SPT0418, bevindt zich een ander sterrenstelsel, ongeveer 3 miljard lichtjaar van ons verwijderd. Toen het licht van SPT0418 dit dichterbij gelegen sterrenstelsel op weg naar ons passeerde, werd zijn pad verbogen door de zwaartekracht van het tussenliggende sterrenstelsel. We noemen zo'n beest a zwaartekracht lens , en er is veel bekend . Ze vervormen de vorm van het verder weg gelegen sterrenstelsel, soms in meerdere blobs of bogen.
piraten van het Caribisch gebied de zwarte parel
In tegenstelling tot het onze is dit sterrenstelsel echter bijzonder vruchtbaar. Het maakt sterren met een snelheid van 350 keer de massa van de zon per jaar! Dat is een kavel , zoveel als tweehonderd keer de snelheid waarmee de Melkweg sterren maakt. SPT0418 is wat we treffend een noemen starburst melkweg .
Maar daarom is het zo raar. Theoretische studies over hoe sterrenstelsels zich in de loop van de tijd vormen en evolueren, geven aan dat dergelijke starburst-sterrenstelsels er behoorlijk chaotisch uit zouden moeten zien, opgekauwd door de turbulentie die ontstaat wanneer sterren met die snelheid worden uitgeklapt. Massieve sterren blazen krachtige winden, supernova's ontploffen als flitslampen, en al die energie die vrijkomt, zou het gas in de melkweg moeten opstuwen, waardoor het een onregelmatige vorm krijgt (plus, dat er vroeg in het tijdperk van het heelal gewoon niet veel tijd was geweest om te organiseren). De meeste verre sterrenstelsels die we zien, zijn inderdaad blobby. Het feit dat dit sterrenstelsel een schijf heeft die vrij rustig en stabiel lijkt te zijn, is bizar.
Kunstwerk met de Wolfe Galaxy, een enorm schijfstelsel vergelijkbaar met de Melkweg dat al goed gevormd was toen het universum 1,5 miljard jaar oud was. Credit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
heer van de vliegen boekrecensies
Interessant is dat het niet de enige is. Eerder in 2020 maakten astronomen bekend dat ze op ongeveer dezelfde afstand een schijfstelsel hebben gevonden, de Wolfe Galaxy. Zoals deze, wordt niet begrepen hoe het kan bestaan. Het is duidelijk dat de theoretische modellen fout zijn, of op zijn minst (en waarschijnlijker) onvolledig. Uiteraard valt er meer te leren over sterrenstelsels die aan de rand van het waarneembare heelal bestaan.
Zoals ik al zei, is het bijna onmogelijk om dit soort sterrenstelsels zo ver weg te observeren zonder zwaartekrachtlenzen, die willekeurig en op kleine afstand van elkaar aan de hemel staan. Dat betekent dat het moeilijk is om zo ver weg te kijken en te zien wat er aan de hand is, dus we moeten vertrouwen op onze theorie. Maar dan bouwen we steeds betere telescopen zoals ALMA, en ontdekken dat het anders loopt dan we hadden verwacht. Dat gebeurt best vaak. Dus het vinden van een vreemd normaal sterrenstelsel op een normaal gesproken rare plek is, vreemd, raar normaal!
De taak is nu om erachter te komen waarom.
