Ben je klaar voor een nieuwe galactische puzzel? Laten we dan beginnen met enkele aanwijzingen. Waarom blijven sommige sterrenstelsels groeien als ze geen sterren meer vormen? Dankzij enkele zeer scherpzinnige Hubble-ruimtetelescoopwaarnemingen heeft een team van astronomen een vrij eenvoudige verklaring gevonden. Wat was er eerst? De kip of het ei?
Tot nu toe werd getheoretiseerd dat deze kleine, uitgeschakelde sterrenstelsels zouden blijven groeien tot de meer massieve, verzadigde sterrenstelsels die dichter bij ons worden waargenomen. Omdat ze niet langer actieve stervormingsgebieden hebben, werd aangenomen dat ze hun extra massa kregen door te combineren met andere kleinere sterrenstelsels - die vijf tot tien keer minder groot zijn. Maar om deze theorie aannemelijk te maken, zou er een groot aantal kleine sterrenstelsels nodig zijn om door de verzadigde bevolking te worden geconsumeerd ... en het gebeurt gewoon niet. Omdat we simpelweg niet over de gegevens van zo'n groot aantal sterrenstelsels beschikten, was het onmogelijk om potentiële kandidaten te tellen en te identificeren, maar het Hubble COSMOS-onderzoek heeft een acht miljard jaar durende blik op de kosmische geschiedenis van uitgeschakelde sterrenstelsels gegeven.
Speler laden…
"Het schijnbaar opzwellen van gedoofde sterrenstelsels is al jaren een van de grootste puzzels over de evolutie van sterrenstelsels", zegt Marcella Carollo van ETH Zürich, Zwitserland, hoofdauteur van een nieuw artikel over deze sterrenstelsels. "Geen enkele verzameling afbeeldingen is groot genoeg geweest om ons in staat te stellen zeer grote aantallen sterrenstelsels op precies dezelfde manier te bestuderen - tot Hubble's COSMOS", voegt co-auteur Nick Scoville van Caltech, VS eraan toe.
Volgens het persbericht gebruikte het team een grote set COSMOS-afbeeldingen - het product van bijna 1000 uur aan observaties en bestaande uit 575 overlappende afbeeldingen gemaakt met de Advanced Camera for Surveys (ACS). Onnodig te zeggen dat het een van de meest ambitieuze projecten was die Hubble ooit heeft ondernomen. De HST-gegevens werden gecombineerd met aanvullende waarnemingen van de Canada-Frankrijk-Hawaii-telescoop en de Subaru-telescoop om naar terug te kijken toen het heelal ongeveer de helft van zijn huidige leeftijd was. Deze enorme dataset besloeg een hemelgebied dat bijna negen keer zo groot was als de volle maan! De verzadigde - of "uitgeblust" - sterrenstelsels die op dat moment aanwezig waren, waren klein en compact ... en bleven blijkbaar in die toestand. In plaats van groter te worden naarmate ze evolueerden, behielden ze hun kleine formaat - blijkbaar dezelfde grootte als toen de stervorming stopte. Toch lijken deze typen sterrenstelsels in de loop van de tijd steeds groter te worden. Wat geeft?
"We ontdekten dat een groot aantal van de grotere sterrenstelsels in plaats daarvan op latere tijden uitschakelden, zich bij hun kleinere gedoofde broers en zussen voegden en de verkeerde indruk gaven van de groei van individuele sterrenstelsels in de tijd", zegt co-auteur Simon Lilly, ook van ETH Zürich. "Het is alsof je zegt dat de toename van de gemiddelde appartementgrootte in een stad niet te wijten is aan de toevoeging van nieuwe kamers aan oude gebouwen, maar eerder aan de bouw van nieuwe, grotere appartementen", voegt co-auteur Alvio Renzini van INAF Padua Observatory toe , Italië.
Als acht miljard jaar ons iets leert, leert het ons dat we niet alles weten ... en soms zijn de eenvoudigste antwoorden de juiste. We wisten dat actief stervormende sterrenstelsels in het vroege heelal veel minder massief waren en dat verklaart waarom ze kleiner waren toen stervorming werd uitgeschakeld.
"COSMOS voorzag ons van de beste set waarnemingen voor dit soort werk - het stelt ons in staat om zeer grote aantallen sterrenstelsels op precies dezelfde manier te bestuderen, wat voorheen niet mogelijk was", voegt co-auteur Peter Capak toe, ook van Caltech. “Onze studie biedt een verrassend eenvoudige en voor de hand liggende verklaring voor deze puzzel. Telkens wanneer we eenvoud in de natuur zien te midden van schijnbare complexiteit, geeft dat veel voldoening '', besluit Carollo.
Oorspronkelijke verhaalbron: ESA / Hubble News Release.
