Aan de Universiteit van Toronto is een drietal astronomen aan het vissen - vissen op een overvloedige vangst van jonge, superzware sterren. Ze sleepten blauwe sterren tientallen keren zwaarder dan de zon, met licht dat zo intens was dat het zich een weg baant door het gas dat het heeft veroorzaakt. Het enige dat overblijft is de holle eierschaal ... Een schaal van honderd lichtjaar breed.
Hun werk zal worden gepubliceerd in het nummer van 20 december van de Astrophysical Journal Letters, maar het team stopt daar niet. De volgende vangst wacht. "Door deze superzware sterren en de schil eromheen te bestuderen, hopen we meer te weten te komen over hoe energie wordt overgedragen in dergelijke extreme omgevingen", zegt Mubdi Rahman, een promovendus bij de afdeling Astronomy & Astrophysics van de Universiteit van Toronto. Rahman leidde het team, samen met supervisors, professoren Dae-Sik Moon en Christopher Matzner.
Is de ontdekking van een enorme fabriek voor zware sterren nieuw? Nee. Astronomen hebben ze in andere sterrenstelsels opgepikt, maar de afstand zorgde niet voor een duidelijk beeld, zelfs niet in combinatie met gegevens van andere telescopen. 'Deze keer zijn de zware sterren hier in ons sterrenstelsel en we kunnen ze zelfs afzonderlijk tellen', zegt Rahman.
Het bestuderen van deze heldere stellaire cache zal echter geen gemakkelijke taak zijn. Omdat ze zich op zo'n 30.000 lichtjaar afstand bevinden, zullen de metingen door tussenkomst van gas en stof zeer arbeidsintensief zijn. Hun licht wordt geabsorbeerd, waardoor de meest heldere van hen kleiner en dichter lijkt te zijn. Tot overmaat van ramp komen de zwakkere sterren helemaal niet opdagen. "Al dit stof maakte het ons moeilijk om erachter te komen wat voor soort sterren het zijn", zegt Rahman. "Deze sterren zijn ongelooflijk helder, maar ze zijn erg moeilijk te zien."
Door de New Technology Telescope te gebruiken bij de European Southern Observatory in Chili, hebben de onderzoekers zoveel mogelijk licht opgevangen uit een kleine verzameling sterren. Vanaf dit punt berekenden ze de hoeveelheid licht die elke ster over het spectrum uitstraalde om te bepalen hoeveel er massief waren. Minstens twaalf waren van de hoogste orde, waarvan enkelen ongeveer honderd keer zo zwaar waren als de zon. Voordat Rahman het gebied met een telescoop vanaf de grond onderzocht, gebruikte hij de WMAP-satelliet om de microgolfband te bestuderen. Daar zag hij de gloed van de verwarmde gasschaal. Toen was het Spitzer-tijd ... en de beeldvorming begon in infrarood.
Toen de foto's eenmaal terug waren, was de foto duidelijk ... Rahman merkte op dat de stellaire eischaal een opvallende gelijkenis vertoonde met Peter Shearer's illustratie "The Dragonfish". En inderdaad, het ziet eruit als een mythisch wezen! Met een beetje fantasie zie je een met tanden gevulde mond, ogen en zelfs een vin. De binnenkant van de mond is waar het gas is uitgestoten door het stellaire licht en naar voren is geduwd om de schaal te vormen. Geen zicht dat je op een donkere nacht zou willen tegenkomen ... Of misschien wel!
"We konden het effect van de sterren op hun omgeving zien voordat we de sterren direct zagen", zegt Rahman. Deze vreemde hittesignatuur zou bijna zijn alsof je naar een door een vuur verlicht gezicht kijkt zonder de brandstofbron te kunnen zien. Net zoals rode kolen koeler zijn dan blauwe vlammen, gedraagt gas zich op dezelfde manier in kleur - met veel ervan in het infrarode uiteinde van het spectrum en alleen zichtbaar voor de juiste instrumentatie. Aan de andere kant van de vergelijking bevinden zich de gigantische sterren die in ultraviolet uitstralen en onzichtbaar blijven in dit type beeld. 'Maar we moesten zeker weten wat er in de kern van de schelp zat', zegt Rahman.
Met de positieve identificatie van verschillende massieve sterren wist het team dat ze astronomisch snel zouden verlopen. 'Maar als je dacht dat de binnenkant van de schaal leeg was, denk dan nog eens goed na', legt Rahman uit. Voor elke paar honderd supersterren bestaan er ook duizenden gewone sterren zoals de zon in deze regio. Wanneer de massieve supernova worden, zullen ze metalen en zware atomen vrijmaken die op hun beurt zonnenevels rond de minder dramatische sterren kunnen creëren. Dit betekent dat ze uiteindelijk zelf zonnestelsels kunnen vormen
'Er kunnen zich al nieuwere sterren vormen in de ogen van de Dragonfish', zegt Rahman. Omdat sommige delen van de schil helderder lijken, vermoeden onderzoekers dat de aanwezige gassen mogelijk voldoende comprimeren om nieuwe sterren te doen ontbranden - met genoeg om nog veel meer rond te gaan. Als er echter geen massa of zwaartekracht is om ze gevangen te houden, lijkt het erop dat ze het nest willen vliegen. "We hebben een rebel in de groep gevonden, een weggelopen ster die met hoge snelheid uit de groep ontsnapt", zegt Rahman. "We denken dat de groep niet langer met elkaar verbonden is door de zwaartekracht, maar hoe de associatie uit elkaar zal vliegen, is iets dat we nog steeds niet goed begrijpen."
Oorspronkelijke verhaalbron: In The Dragonfish’s Mouth: The Next Generation of Superstars To Stir Up Our Galaxy.
