Afbeelding tegoed: Hubble
Astronomen hebben een aantal jonge stellaire sterrenhopen gespot rond een heel oud elliptisch stelsel - dit betwist de gevestigde theorie dat oude sterrenstelsels alleen oudere sterren bevatten. Het team gebruikte de Hubble-ruimtetelescoop en de ESO Very Large Telescope om een reeks afbeeldingen van het sterrenstelsel NGC 4365 te maken, en ze waren in staat om sterclusters te identificeren die slechts een paar miljard jaar oud waren, terwijl de meerderheid meer dan 12 miljard jaar oud was . Waarom de melkweg zo'n combinatie van jonge en oude sterren bevat, is nog steeds een raadsel.
Door een combinatie van gegevens van de NASA / ESA Hubble-ruimtetelescoop en de ESO Very Large Telescope (VLT), heeft een groep Europese en Amerikaanse astronomen een belangrijke ontdekking gedaan. Ze hebben een groot aantal ‘jonge’ sterrenclusters geïdentificeerd in een oud elliptisch sterrenstelsel.
Voor het eerst was het mogelijk om verschillende afzonderlijke perioden van stervorming in een zo oud sterrenstelsel te identificeren. Er werd altijd aangenomen dat elliptische sterrenstelsels een vroege stervormingsperiode hebben ondergaan en daarna geen stervorming meer hadden. De combinatie van de beste en grootste telescopen in de ruimte en op de grond heeft nu duidelijk laten zien dat er meer is dan op het eerste gezicht te zien is.
Bevatten elliptische sterrenstelsels alleen oude sterren?
Een van de uitdagingen van de moderne astronomie is te begrijpen hoe sterrenstelsels - grote stelsels van sterren, gas en stof - ontstaan en evolueren. Wanneer zijn de meeste sterren in het heelal gevormd? Gebeurde dit in een zeer vroeg stadium, binnen een paar miljard jaar na de oerknal? Is een aanzienlijk aantal van de sterren die we nu waarnemen veel recenter gevormd?
Spectaculaire botsingen tussen sterrenstelsels vinden de hele tijd plaats, wat leidt tot de vorming van duizenden of zelfs miljoenen sterren. Wanneer we echter naar het heelal als geheel kijken, worden de meeste van zijn sterren gevonden in elliptische sterrenstelsels waarvan het algehele uiterlijk ons tot nu toe heeft doen geloven dat zij, en ook hun sterren en ook oud zijn.
Deze elliptische sterrenstelsels stralen wel met de diffuse, roodachtige gloed die normaal wordt geassocieerd met sterren die vele duizenden miljoen jaar oud zijn. Maar wat is de onderliggende mix van sterren die dit oudere uiterlijk produceert? Zou een aanzienlijk aantal veel jongere sterren zich onder de oudere kunnen 'verstoppen'?
Gedetailleerde waarnemingen met 's werelds beste telescopen hebben nu een nieuw licht geworpen op deze centrale vraag over het gedrag van enkele van de belangrijkste bouwstenen van het heelal.
Kosmische paleonthologie
Om de stellaire ‘cocktail’ in elliptische sterrenstelsels op te splitsen in de verschillende onderdelen ervan, observeerde een team van Europese en Amerikaanse astronomen enorme sterrenhopen in en rond nabijgelegen sterrenstelsels. Deze 'bolvormige' sterrenhopen, zo genoemd vanwege hun vorm, bestaan in grote aantallen rond alle waargenomen sterrenstelsels en vormen een soort 'skelet' binnen hun gaststelsels. Deze ‘botten’ krijgen een afdruk voor elke episode van stervorming die ze ondergaan. Door de leeftijden van de bolhopen in een sterrenstelsel te lezen, is het mogelijk om het verleden tijdperk (sen) van actieve stervorming in een sterrenstelsel te identificeren.
Als we de afdrukken lezen en de verdeling van de leeftijden van de bolhopen afleiden, kunnen astronomen onthullen wanneer veel van de sterren in elliptische sterrenstelsels zijn gevormd. Dit is vergelijkbaar met de manier waarop een paleontoloog de skeletten van dinosauriërs gebruikt om informatie af te leiden over het tijdperk waarin ze leefden.
Een verrassende ontdekking
Het team combineerde beelden van een aantal sterrenstelsels van Hubble's Wide Field and Planetary Camera 2 met infraroodbeelden verkregen van het multi-mode ISAAC-instrument op de 8,2 m VLT Antu-telescoop van de ESO Paranal Observatory (Chili). Tot hun grote verbazing ontdekten ze dat veel van de bolhopen in een van deze sterrenstelsels, NGC 4365, een lid van de grote Maagdcluster van sterrenstelsels, slechts een paar duizend miljoen jaar oud waren, veel jonger dan de meeste andere sterren in dit sterrenstelsel (ongeveer 12 miljard jaar oud).
De astronomen konden drie grote groepen sterrenhopen identificeren. Er is een oude populatie van clusters van metaalarme sterren, enkele clusters van oude maar metaalrijke sterren en nu, voor het eerst gezien, een populatie van clusters met jonge en metaalrijke sterren.
Deze resultaten zijn volledig bevestigd door spectroscopische waarnemingen met een andere gigantische telescoop ter wereld, de 10 meter lange Keck op Hawaï.
"Het is een groot genoegen om te zien dat twee projecten die geheel of gedeeltelijk door Europa worden gefinancierd - VLT en Hubble - samenwerken om zo'n belangrijk wetenschappelijk resultaat te produceren", zegt Piero Benvenuti, ESA Hubble Project Scientist. "De synergie tussen de meest geavanceerde grond- en ruimtetelescopen blijft zijn doeltreffendheid bewijzen en maakt de weg vrij voor indrukwekkende nieuwe ontdekkingen die anders niet mogelijk zouden zijn."
De ontdekking van jonge bolvormige sterrenhopen in oude sterrenstelsels is verrassend omdat men dacht dat de sterren in de gigantische elliptische sterrenstelsels zich tot nu toe in een enkele periode in het begin van de geschiedenis van het heelal hebben gevormd. Het is nu duidelijk dat sommige sterrenstelsels hun ware aard verbergen en inderdaad veel recentere perioden van grote stervorming hebben meegemaakt.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
