Browse Tag: Sterrenstelsels

Sterrenstelsels kunnen niet op één manier, maar twee manieren groeien

Tot voor kort werd verondersteld dat botsingen tussen sterrenstelsels de enige manier waren waarop deze konden groeien. Maar nieuw bewijs dat is verzameld door een team van onderzoekers doet de suggestie wekken dat ook iets anders de meeste de stelsels kan hebben beïnvloed, en wel op een iets minder verstorende manier. Het beantwoordt mogelijk de vraag waarom de massa van de meeste stelsels binnen enkele miljarden jaren na de oerknal sterk toenam.

Verst verwijderde stelselcluster tot op heden gevonden

Het universum herbergt een veelheid aan sterrenstelsels. Deze stelsels zijn niet gelijkmatig verdeeld, maar maken deel uit van draadvormige structuren. De filamenten strekken zich uit over het gehele heelal en vormen samen een reusachtig kosmisch spinnenweb. Op de knooppunten van deze filamenten bevinden zich clusters van stelsels, waar talloze sterrenstelsels samen leven. Het meest verafgelegen clusters waar men op is gestuit, althans tot nu toe, is zo’n 9,2 miljard lichtjaar van ons verwijderd. Een team van astronomen uit Japan en Duitsland heeft nu echter een cluster van sterrenstelsels weten te detecteren dat nog ‘iets’ verder van onze planeet ligt, op ongeveer 9,6 miljard lichtjaar welteverstaan.

Het universum is te vergelijken met een tijdmachine. Hoe dieper je kijkt in het heelal, hoe verder je teruggaat in de tijd. Dit beginsel wordt al langere tijd gebruikt in de zoektocht naar clusters in een ver verleden. Maar door de uitdijing van het heelal verwijderen de verre sterrenstelsels waar men naar op zoek is zich met grote snelheden van de aarde en verschuift hun licht van zichtbare naar infrarode golflengten. Deze verschuiving heeft tot gevolg dat het licht dat afkomstig is uit de meest verafgelegen delen van het heelal onzichtbaar is en dat heeft progressie op dit gebied door de jaren heen belemmerd. De capaciteiten van de camera en spectograaf MOIRCS, waarmee infrarood licht opgevangen kan worden, van de Subaru-telescoop op Hawaï maakt het nu mogelijk om dieper dan ooit in het vroege heelal te kijken.

Masayuki Tanaka van de Universiteit van Tokio en collega’s hebben nu een kandidaat gevonden in een zeer verafgelegen cluster van sterrenstelsels in het sterrenbeeld Cetus. Met behulp van MOIRCS wist het team van onderzoekers de afstanden tot enkele massieve stelsels in het kandidaatcluster te meten. “MOIRCS heeft een extreem krachtig vermogen om afstanden tot sterrenstelsels te meten. Dit is wat onze uitdagende observatie mogelijk maakte,” aldus Tanaka. Het team wist te bevestigen dat verschillende sterrenstelsels circa 9,6 miljard lichtjaar van ons verwijderd zijn. “Hoewel we slechts enkele massieve sterrenstelsels op die afstand hebben weten te detecteren, is er overtuigend bewijs dat het clusters een echt, door zwaartekracht gebonden cluster is.”

Dergelijke clusters van stelsels bieden plaats aan een grote hoeveelheid materie die blootgesteld wordt aan extreem hoge temperaturen. Al het materiaal straalt licht uit, maar onder zulke hoge temperaturen is dat uitstoot zo blauw dat het licht niet zichtbaar is voor het menselijk oog. Het team maakt edaarom gebruik van het röntgenobservatorium XMM-Newton om onzichtbaar licht van het cluster op te vangen. Volgens Alexis Finoguenov, lid van het team, “werd er een duidelijk aanwijzing voor warm gas in het clusters gevonden, ondanks de moeilijkheden met het verzamelen van röntgenfotonen met een kleine effectieve telescoopgrootte die gelijk is aan de grootte van een amateurtelescoop.”

De combinatie van observaties in golflengten die voor ons onzichtbaar zijn heeft dus geleid tot de ontdekking van een clusters dat zich vierhonderd miljoen lichtjaar verwijderd van ons vandaan bevindt dan de vorige recordhouder. Het cluster is een ideaal laboratorium voor het onderzoeken van de evolutie van sterrenstelsels en kan ons mogelijk meer vertellen over de oorsprong van het universum. Het team is van plan hun zoektocht naar andere verafgelegen clusters te vervolgen.

Mysterieuze ‘donkere stroom’ blijkt zich tot rand van zichtbare universum uit te strekken

Uit een studie naar meer dan duizend clusters van sterrenstelsels, welke met een bijzonder hoge snelheid één kant op bewegen, blijkt dat er iets groots te vinden is achter de rand van het voor ons zichtbare universum. De clusters zouden zich met een snelheid van circa duizend kilometer per seconde naar een bepaald deel van de kosmos verplaatsen, zo hebben onderzoekers kunnen concluderen na analyse van een combinatie van observaties die uit zijn gevoerd met de zogeheten Wilkinson Microwave Anisotropy Probe en enkele röntgenwaarnemingen. De aanwezigheid van deze ‘donkere stroom’ duidt er volgens sommigen op dat er meerdere universa bestaan.

macsj0025_chandrahst

Onderzoeker Sasha Kashlinsky en collega’s van het Goddard Space Flight Center kwamen vorig jaar een ongewoon patroon in de beweging van ongeveer achthonderd stelselclusters op het spoor. Het team deed onderzoek naar de beweging van de clusters ten opzichte van de ‘nagloed’ van de oerknal, die ook wel de kosmologische achtergrondstraling wordt genoemd. De fotonen van deze gloed komen hun reis door de ruimte in botsing met elektronen tijdens in deze clusters en omdat dit subtiele veranderingen in de temperatuur van de nagloed teweegbrengt, is men in staat om de positie van de clusters van sterrenstelsels te bepalen.

Botsing tussen twee grootste buurstelsels ligt waarschijnlijk in het verschiet

Uit observaties die uitgevoerd zijn met een telescoop van Canadese en Franse makelij op Hawaï blijkt dat de twee meest nabij het melkwegstelsel gelegen stelsels, het bekende Andromedastelsel (M31) en het Driehoekstelsel (M33) elkaar ongeveer 2,5 miljard jaar geleden op een relatief kleine afstand gepasseerd zijn en het tweetal zich opnieuw op een ramkoers bevindt. Daarbij werden soortgelijke overblijfselen van galactisch kannibalisme ontdekt als die bij ons sterrenstelsel gevonden werden in de vorm van zogeheten stellaire stromen. Deze spaghetti-achtige slierten verrezen op het moment dat dwergstelsels te dicht bij de Melkweg kwamen en zijn nu ook in kaart gebracht bij de twee buurstelsels, hetgeen laat zien dat de twee verwikkeld zijn in een ‘touwtrekspel’.

Hyperactief sterrenstelsel gevonden aan de rand van het universum

Door elf miljard jaar terug in de tijd te kijken heeft men voor de eerste keer de beweging van sterren in een zeer verafgelegen sterrenstelsel in kaart weten te brengen en is bepaald dat dit met een snelheid van ruim anderhalf miljoen kilometer per uur gebeurt. Dat aantal is twee keer zo groot als de snelheid waarmee de zon door het melkwegstelsel raast. De snelbewegende sterren, welke onder de loep zijn genomen door de ruimtetelescoop Hubble en de 8-meter Gemini South telescoop in Chili, kunnen ons meer vertellen over hoe deze verafgelegen stelsels, die een fractie zijn van de grootte van onze Melkweg, zich ontwikkeld hebben tot de volgroeide sterrenstelsels die we dezer dagen om ons heen zien.