Sterrenhopen overleven in dubbelsystemen

Sterrenhopen blijken veel langer in een dubbelsysteem te kunnen bestaan dan tot nu toe werd verondersteld. Meer dan 400 sterrenhopen in de Grote Magelhaense Wolk, een satellietstelsel van onze melkweg, zijn tegen de verwachting in stabiel en draaien in paren om elkaar heen in een dubbelsysteem. Dat blijkt uit simulaties die zijn uitgevoerd door Simon Portegies Zwart van de Universiteit van Amsterdam en Stephanie Rusli van de Universiteit Leiden. Hun bevindingen worden begin volgend jaar gepubliceerd in ‘Monthly Notices of the Royal Astronomical Society’.

De Magelhaense Wolk bevindt zich in het sterrenbeeld Dorado (Goudvis) en heeft een diameter van 15.000 tot 25.000 lichtjaar (ongeveer 1/5 van die van de melkweg). De wolk telt ongeveer 60 bolvormige sterrenhopen, 400 planetaire nevels, 700 open sterrenhopen en enkele honderdduizenden reuzen- en superreuzensterren. Volgens de gangbare theorie zijn dubbele sterrenhopen instabiel en zouden ze binnen een paar miljoen jaar moeten samensmelten. Sommige systemen zijn echter veel ouder, bijvoorbeeld de sterrenhopen NGC 2136 en 2137, met een leeftijd van 100 miljoen jaar. Uit de simulaties blijkt dat de ingewikkelde interactie tussen deze twee sterrenhopen niet noodzakelijkerwijs leidt tot hun samensmelting.

Als twee sterrenhopen op een onderlinge afstand van slechts 40 lichtjaar worden geboren, smelten ze binnen enkele tientallen miljoenen jaren samen. Echter, als de sterrenhopen verder van elkaar zijn ontstaan, blijken de evolutie van de sterren in de sterrenhoop en de baandynamica van de twee sterrenhopen juist te leiden tot een verwijdering. Dit resulteert in een stabiel systeem dat enkele honderden miljoenen jaren kan voortbestaan, zoals in de waargenomen sterrenhopen NGC 2136 en NGC 2137.

De berekeningen zijn uitgevoerd met de MODESTA-computer van de Universiteit van Amsterdam, die zo’n 50.000 keer sneller is dan een snelle PC. De calculaties zijn realistisch uitgevoerd, waarbij rekening is gehouden met de evolutie van sterren. Voor dubbele sterrenhopen was dat nog niet eerder gebeurd.

Bron: NOVA