Nieuw gevonden botsingen van sterrenstelsels in het nabije universum. Afbeelding tegoed: NOAO. Klik om te vergroten
Meer dan de helft van de grootste sterrenstelsels in het nabije heelal zijn de afgelopen twee miljard jaar in botsing gekomen en versmolten met een ander sterrenstelsel, volgens een nieuwe studie met honderden beelden van twee van de diepste hemelonderzoeken ooit uitgevoerd.
Het idee dat grote sterrenstelsels in de eerste plaats door fusies worden geassembleerd in plaats van op zichzelf te evolueren, is het kosmologische denken gaan domineren. Een verontrustende inconsistentie binnen deze algemene theorie is echter dat de meest massieve sterrenstelsels de oudste lijken te zijn, waardoor er sinds de oerknal minimale tijd overblijft voor de fusies.
Uit onze studie bleek dat deze gemeenschappelijke massieve sterrenstelsels ontstaan door fusies. Het is gewoon dat de fusies snel plaatsvinden, en de kenmerken die de fusies onthullen zijn erg zwak en daarom moeilijk te detecteren ,? zegt Pieter van Dokkum van de Yale University, hoofdauteur van de paper in het decembernummer van het Astronomical Journal.
De paper gebruikt twee recente diepgaande onderzoeken met de 4-meter telescopen van de National Science Foundation bij Kitt Peak National Observatory en Cerro Tololo Inter-American Observatory, bekend als de NOAO Deep Wide-Field Survey en de Multiwavelength Survey van Yale / Chili. Samen bestreken deze onderzoeken een gebied van de hemel dat 50 keer groter was dan de grootte van de volle maan.
? We hadden gegevens nodig die zeer diep zijn over een zeer groot gebied om statistisch zinvol bewijs te leveren ,? van Dokkum legt uit. ? Zoals zo vaak in de wetenschap, hielpen nieuwe waarnemingen nieuwe conclusies te trekken.?
Van Dokkum gebruikte afbeeldingen uit de twee onderzoeken om te zoeken naar veelbetekenende getijdenkenmerken rond 126 nabijgelegen rode sterrenstelsels, een kleurselectie die vooringenomen is om de meest massieve sterrenstelsels in het lokale universum te selecteren. Deze zwakke getijdenkenmerken komen vrij vaak voor, met 53 procent van de sterrenstelsels met staarten, brede fans van achter hen achterblijvende sterren of andere duidelijke asymmetrieën.
? Dit impliceert dat er een melkwegstelsel is dat een grote botsing en daaropvolgende fusiegebeurtenis heeft doorstaan voor elk afzonderlijk? Normaal? ongestoord veldstelsel ,? van Dokkum merkt op. Opvallend is dat de aanrijdingen die aan de fusies voorafgaan in veel gevallen nog steeds aan de gang zijn. Hierdoor kunnen we sterrenstelsels voor, tijdens en na de botsingen bestuderen.?
Hoewel er in dit fusieproces niet veel directe ster-tot-ster-ontmoetingen zijn, kunnen dergelijke botsingen van sterrenstelsels grote gevolgen hebben voor de snelheid van stervorming en de vorm van het resulterende sterrenstelsel.
Deze fusies lijken niet op de spectaculaire fusies van blauwe spiraalstelsels die voorkomen in verschillende populaire Hubble-ruimtetelescoopbeelden. Maar deze fusies van rode sterrenstelsels lijken veel vaker voor te komen. Hun alomtegenwoordigheid vertegenwoordigt een directe bevestiging van voorspellingen door de meest voorkomende modellen voor de vorming van grootschalige structuur in het heelal, met als bijkomend voordeel dat het helpt het schijnbare leeftijdsprobleem op te lossen.
? In het verleden, mensen gelijk stellaire leeftijd met de leeftijd van de melkweg ,? van Dokkum legt uit. 'We hebben ontdekt dat, hoewel hun sterren over het algemeen oud zijn, de sterrenstelsels die het resultaat zijn van deze fusies relatief jong zijn.'
Het is nog niet duidelijk waarom het samensmeltingsproces niet leidt tot een verbeterde stervorming in de botsende sterrenstelsels. Het kan zijn dat enorme zwarte gaten in de centra van de sterrenstelsels de energie leveren om het gas te verwarmen of af te voeren dat nodig is om te koelen om nieuwe sterren te vormen. Doorlopende gedetailleerde studie van de nieuw gevonden fusies zal een beter inzicht geven in de rol die zwarte gaten spelen in de vorming en evolutie van sterrenstelsels.
Een reeks afbeeldingen van verschillende sterrenstelsels in deze studie die samen een tijdsvolgorde van een typische fusie van rode melkwegstelsels vertegenwoordigen, is hier beschikbaar. Meer informatie, waaronder een animatie van de fusies, is verkrijgbaar bij Yale University.
Het National Optical Astronomy Observatory (NOAO), gevestigd in Tucson, AZ, bestaat uit Kitt Peak National Observatory nabij Tucson, AZ, Cerro Tololo Inter-American Observatory nabij La Serena, Chili, en het NOAO Gemini Science Center. NOAO wordt beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) Inc., in een samenwerkingsovereenkomst met de National Science Foundation.
Oorspronkelijke bron: NOAO-persbericht
