Sinds de oudheid hebben astronomen naar de nachtelijke hemel opgekeken en het Andromedastelsel gezien. Als het dichtst bij ons eigen sterrenstelsel, hebben wetenschappers dit gigantische spiraalstelsel al millennia lang kunnen observeren en onderzoeken. Tegen de 20e eeuw realiseerden astronomen zich dat Andromeda het zusterstelsel van de Melkweg was en op ons afkwam. Over 4,5 miljard jaar zal het zelfs samensmelten met het onze om een supergalaxy te vormen.
Het lijkt er echter op dat astronomen in één belangrijk opzicht ongelijk hadden over het Andromedastelsel. Volgens recent onderzoek onder leiding van een team van Franse en Chinese astronomen is dit gigantische spiraalstelsel gevormd door een grote fusie die minder dan 3 miljard jaar geleden plaatsvond. Dit betekent dat Andromeda, zoals we die nu kennen, in feite jonger is dan ons eigen zonnestelsel, dat het met ongeveer 1,5 miljard jaar heeft verslagen!
De studie, getiteld "Een 2-3 miljard jaar oud groot fusieparadigma voor het Andromedastelsel en de buitenwijken", verscheen onlangs in de Maandelijkse aankondigingen van de Royal Astronomical Society. Onder leiding van Francois Hammer, de Principle Investigator of the Galaxies, Etoiles, Physique et Instrumentation (GEPI) afdeling van het Observatorium van Parijs, bestond het team uit leden van de Chinese Academie van Wetenschappen en de Universiteit van Straatsburg.
Omwille van hun studie vertrouwden zij op gegevens die zijn verzameld door recente onderzoeken die aanzienlijke verschillen tussen de sterrenstelsels Andromeda en de Melkweg hebben opgemerkt. De eerste van deze studies, die plaatsvond tussen 2006 en 2014, toonde aan dat alle Andromeda een schat aan jonge blauwe sterren op zijn schijf heeft (minder dan 2 miljard jaar oud) die willekeurige bewegingen op grote schaal ondergaan. Dit staat in contrast met de sterren in de Melkwegschijf, die alleen onderhevig zijn aan eenvoudige rotatie.
Bovendien wezen diepe waarnemingen tussen 2008 en 2014 met de Frans-Canadese telescoop op de Hawaiiaanse eilanden (CFHT) op enkele interessante dingen over de halo van Andromeda. Dit uitgestrekte gebied, dat 10 keer zo groot is als de melkweg zelf, wordt bevolkt door gigantische sterrenstromen. De meest prominente heet de "Giant Stream", een kromgetrokken schijf met schelpen en klontjes aan de randen.
Met behulp van deze gegevens creëerde de Frans-Chinese samenwerking vervolgens een gedetailleerd numeriek model van Andromeda met behulp van de twee krachtigste computers die beschikbaar zijn in Frankrijk: de MesoPSL van de Paris Observatory en de IDRIS-GENCI-supercomputer van het National Center for Scientific Research (CNRS). Met het resulterende numerieke model kon het team aantonen dat deze recente waarnemingen alleen konden worden verklaard door een recente botsing.
Ze concludeerden in feite dat Andromeda tussen 7 en 10 miljard jaar geleden bestond uit twee sterrenstelsels die langzaam een naderende baan hadden bereikt. Nadat ze de trajecten van beide sterrenstelsels hadden geoptimaliseerd, stelden ze vast dat ze 1,8 tot 3 miljard jaar geleden in botsing zouden zijn gekomen. Deze botsing is de oorsprong van Andromeda zoals we die nu kennen, waardoor het feitelijk jonger is dan ons zonnestelsel - dat bijna 4,6 miljard jaar geleden werd gevormd.
Bovendien konden ze massadistributies berekenen voor beide moederstelsels die samensmolten tot het Andromeda, wat erop wees dat het grotere sterrenstelsel vier keer zo groot was als het kleinere. Maar het belangrijkste was dat het team in staat was om alle structuren waaruit Andromeda vandaag bestaat, in detail te reproduceren - inclusief de uitstulping, de balk, de enorme schijf en de aanwezigheid van jonge sterren.
De aanwezigheid van jonge blauwe sterren op de schijf, die tot nu toe onverklaard is gebleven, is toe te schrijven aan een periode van intense stervorming die plaatsvond na de botsing. Bovendien behoorden structuren zoals de "Giant Stream" en de schalen van de halo tot het kleinere moederstelsel, terwijl de diffuse klonten en de kromgetrokken aard van de halo waren afgeleid van de grotere.
Hun studie legt ook uit waarom de kenmerken die worden toegeschreven aan het kleinere sterrenstelsel een ondermaat aan zware elementen hebben in vergelijking met de andere - d.w.z. het was minder massief en vormde dus minder zware elementen en sterren. Deze studie is enorm belangrijk als het gaat om galactische vorming en evolutie, vooral omdat het de eerste numerieke simulatie is die erin geslaagd is een sterrenstelsel zo gedetailleerd te reproduceren.
Het is ook van belang gezien het feit dat het door zo'n recente impact materialen in de lokale groep had kunnen achterlaten. Met andere woorden, deze studie kan implicaties hebben die veel verder reiken dan onze galactische buurt. Het is ook een goed voorbeeld van hoe steeds geavanceerdere instrumenten leiden tot meer gedetailleerde waarnemingen die, in combinatie met steeds geavanceerdere computers en algoritmen, leiden tot meer gedetailleerde modellen.
Je kunt je alleen afvragen of toekomstige buitenaardse intelligentie (ETI) soortgelijke conclusies zal trekken over ons eigen sterrenstelsel zodra het over miljarden jaren samengaat met Andromeda. De botsing en de resulterende functies zullen zeker interessant zijn voor iedereen die in de buurt is om het te bestuderen!
