Verre clusters van sterrenstelsels. Klik om te vergroten
De Spitzer-ruimtetelescoop van NASA heeft 300 melkwegclusters op extreme afstanden laten verschijnen; 8 - 10 miljard lichtjaar verwijderd. Dit geeft astronomen de mogelijkheid om hun vorming en evolutie te bestuderen met veel verschillende voorbeelden. De ontdekking werd gedaan door afbeeldingen van Spitzer en optische lichttelescopen te combineren om te bepalen welke sterrenstelsels relatief dichtbij zijn en welke verder weg.
Een team van astronomen die de Spitzer-ruimtetelescoop van NASA gebruiken, heeft in totaal bijna 300 clusters van sterrenstelsels ontdekt. Bijna 100 hiervan zijn zover als 8 tot 10 miljard lichtjaar verwijderd, wat betekent dat ze dateren uit een tijd dat ons universum minder dan een derde van zijn huidige leeftijd was.
Clusters van sterrenstelsels zijn de omgevingen met een hoge dichtheid van het universum, vergelijkbaar met steden op aarde. Een enkele cluster van sterrenstelsels kan honderden sterrenstelsels bevatten, zoals onze eigen Melkweg.
"Op deze afstand kijken we letterlijk naar deze sterrenstelsels zoals ze meer dan 8 miljard jaar geleden waren", zei Dr. Mark Brodwin van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, die de ontdekking mede leidde. "Het is alsof je een foto van Rome kunt maken tijdens de piek van het Romeinse rijk."
Brodwin presenteerde de resultaten vandaag op de 208e bijeenkomst van de American Astronomical Society in Calgary, Canada.
Dergelijke waarnemingen zouden onderzoekers moeten leiden tot een beter begrip van hoe enorme sterrenstelsels ontstaan en evolueren. "De oudste en meest massieve sterrenstelsels in het universum leven in clusters", zegt mede-ontdekker Dr. Anthony Gonzalez van de Universiteit van Florida, Gainesville. "Deze steekproef is opwindend omdat we voor het eerst in staat zijn om naar deze enorme clusterstelsels te kijken terwijl ze nog aan het vormen zijn en beter te begrijpen wanneer ze hun sterren hebben gevormd."
Hoewel clusters van melkwegstelsels eerder op vergelijkbare afstanden zijn gevonden, is het de eerste keer dat er zo ver zoveel clusters zijn gedetecteerd. In december 2005 en maart 2006 meldde het team dat ze twee melkwegclusters hadden gevonden die respectievelijk 9,1 en 8,2 miljard lichtjaar verwijderd waren. Vandaag kondigden ze de ontdekking aan van 290 clusters van verschillende afstanden, waarvan sommige sterrenstelsels worden genoemd omdat ze minder leden bevatten. De bijna 100 verre clusters en groepen die tot deze steekproef behoren, vertegenwoordigen een zesvoudige toename ten opzichte van wat voorheen bekend was.
Volgens de astronomen was de sleutel tot hun succes een combinatie van infrarood- en optische beeldvorming van Spitzer en Kitt Peak National Observatory in Arizona. De verre sterrenstelsels waaruit de clusters bestaan, lichten op in de infraroodbeelden, maar ze kunnen niet worden onderscheiden van andere sterrenstelsels die tussen ons en hen liggen. Door de Spitzer-beelden te combineren met die van Kitt Peak, die voornamelijk de tussenliggende sterrenstelsels tonen, konden de wetenschappers de verre sterren isoleren. Het vinden van de clusters van verre sterrenstelsels wordt dan gewoon een kwestie van zoeken naar dichte opeenhopingen van verre objecten.
"Verre melkwegstelsels komen het best tot hun recht in het infrarood, want gedurende de miljarden jaren die nodig zijn om ons te bereiken, breidt hun licht zich samen met het heelal uit tot langere infraroodgolflengten", zei teamlid Dr. Peter Eisenhardt van JPL, die de Spitzer-waarnemingen leidde.
“Met Spitzer waren we in staat om duizenden keren sneller diepe infraroodkaarten te maken dan met de grootste op de grond gebaseerde telescopen, die voldoende lucht bedekken om deze relatief zeldzame clusters te vinden. Door de diepe optische kaarten van Kitt Peak toe te voegen, zouden we alle sterrenstelsels kunnen verwijderen die het zicht tussen ons en deze verre clusters verstoren. ”
Tot dusver zijn de afstanden tot zeven van de verste geïdentificeerde clusters bevestigd met gedetailleerde gegevens van de W.M. Keck Observatory in Mauna Kea, Hawaii.
Het team zal deze oude galactische steden blijven bestuderen met Spitzer en NASA's Hubble Space Telescope. Ze hopen twee grote vragen te kunnen beantwoorden: hoe groot zijn deze steden en hoe groeien ze?
Brodwin komt uit Canada en komt uit Montreal. Andere teamleden zijn onder meer: Dr. Adam Stanford van de University of California in Davis; Dr. Daniel Stern van JPL; Drs. Buell Jannuzi en Arjun Dey van de National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz .; en Dr. Michael J. I. Brown van Princeton University, Princeton, New Jersey.
JPL beheert de Spitzer Space Telescope-missie voor NASA's Directoraat Wetenschapsmissie, Washington. Wetenschappelijke operaties worden uitgevoerd in het Spitzer Science Center van het California Institute of Technology in Pasadena. Spitzer's infraroodcamera, die de melkwegclusters observeerde, werd gebouwd door NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. De hoofdonderzoeker van het instrument is Dr. Giovanni Fazio van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Kitt Peak National Observatory, onderdeel van de National Optical Astronomy Observatory, wordt gefinancierd door de National Science Foundation en bevindt zich op het land van de Tohono O'Dham Nation.
Oorspronkelijke bron: Spitzer Space Telescope
