Astronomen vinden donker oer-sterrenstelsel zonder zichtbare sterren
Astronomen hebben per toeval een donker sterrenstelsel gevonden, gevuld met onaangeroerd oergas, dat geen zichtbare sterren lijkt te hebben.
De onderzoekers achter de ontdekking zeggen dat dit sterrenstelsel, J0613+52 genaamd, “het zwakste sterrenstelsel dat tot nu toe is gevonden” zou kunnen zijn. Interessant genoeg ontdekten wetenschappers die de Green Bank Telescope gebruikten het “donkere” sterrenstelsel door een complete fout.
“De GBT werd per ongeluk op de verkeerde coördinaten gericht en vond dit object. Het is een sterrenstelsel dat uitsluitend uit gas bestaat – het heeft geen zichtbare sterren”, zegt Karen O’Neil, senior wetenschapper van het Green Bank Observatory, in een verklaring. “Er zouden sterren kunnen zijn. We kunnen ze alleen niet zien.”
Low Surface Brightness-sterrenstelsels
J0613+52 werd ontdekt door astronomen toen ze waterstofgas onderzochten in verschillende zogenaamde Low Surface Brightness (LSB)-sterrenstelsels met behulp van verschillende grote radiotelescopen over de hele wereld, waaronder de Green Bank Telescope (GBT), ’s werelds grootste volledig bestuurbare radiotelescoop in Green Bank, West Virginia, en de Nancay Radiotelescoop van de Parijse Sterrenwacht.
LSB’s hebben doorgaan een kleine populatie sterren verspreid over hun volume en als gevolg daarvan zenden ze veel minder licht per oppervlakte-eenheid uit dan standaard sterrenstelsels zoals de Melkweg of Andromeda. LSB’s zijn vaak nauwelijks helderder dan de achtergrondhelderheid van de nachtelijke sterrenhemel, waardoor ze ongelooflijk lastig zijn te herkennen.
De eerste LSB die werd gevonden was bijvoorbeeld Malin-1, gevonden in de jaren ’80, en is nog steeds een van de grootste spiraalstelsels ooit gezien, met een breedte van vijf keer de Melkweg. Ondanks zijn grootte is Malin-1 echter slechts 1% zo helder als ons sterrenstelsel.
LSB’s lijken veel langzamer te evolueren dan andere sterrenstelsels, waarbij velen zich nog in een vroeg stadium van stervorming bevinden. Astronomen denkend at dit komt door hun lage gasdichtheid, wat betekent dat overdichte gasklonten niet kunnen samensmelten tot uiteindelijke geboorte van sterren.
Het doel van het onderzoek dat J0613+52 aantrof, was het bepalen van de massa en het gasgehalte van deze “ultra-diffuse” sterrenstelsels met een lage helderheid, waarvan de verdunde aard problemen veroorzaakt voor de huidige theorieën over stervorming en galactische evolutie. Astronomen merkten een verschil in gegevens op tussen de GBT en de Nancay Radiotelescoop, die zou leiden tot de ontdekking van een sterrenstelsel dat een LSB is, anders dan alle andere in het LSB-onderzoek.
Een uniek donker sterrenstelsel
J0613+52 is een LSB zoals de andere 350 sterrenstelsels in het onderzoek, maar heeft enkele eigenschappen die hem echt onderscheiden.
Het is een ongelooflijk gasrijk sterrenstelsel maar het vertoont geen stervorming zoals astronomen dat verwachten, waarschijnlijk omdat het gas te diffuus is. Tegelijkertijd is het t ever verwijderd van andere sterrenstelsels om door ontmoetingen stervorming te kunnen veroorzaken.
De onderzoeker voegen eraan toe dat dit betekent dat J0613+52 zowel “ongestoord” als “onderontwikkeld” lijkt te zijn, wat erop duidt dat wat men per ongeluk heeft ontdekt in de vorm van J0613+52 het eerste nabijgelegen sterrenstelsel is dat uit oergas bestaat.
Dit betekent gas dat voornamelijk bestaat uit waterstof en helium dat kort na de Oerknal is ontstaan en dat niet is verrijkt toen sterren explodeerden en het bezaaiden met zware elementen, oftewel “metalen”. Dit is iets dat astronomen normaal gesproken verder weg en dus veel verder terug in de kosmische geschiedenis zouden zien.
Ook opmerkelijk aan J0613+52 is het feit dat het lijkt te draaien zoals een normaal spiraalstelsel zou doen.
Uiteindelijk heeft de ontdekking van J0613+52 de ontdekkers met meer vragen dan antwoorden achtergelaten. De belangrijkste hiervan zijn: zijn er nog meer van dit soort LSB’s of is dit een uniek sterrenstelsel?
Het team suggereert dat deep imaging in meerdere golflengtes van licht meer van deze ultra-donkere LSB’s zou kunnen onthullen, hoewel de mogelijk het bestaat dat de lage gasdichtheid het lastig of zelfs onmogelijk maakt m deze sterrenstelsels waar te nemen op andere golflengtes dan radiogolven.
“een onderzoek van de hele hemel voor een extreem gevoelig instrument als de Green Bank Telescope zou meer van deze objecten kunnen ontdekken”, concludeerden de onderzoekers tijdens hun presentatie op de 243ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in New Orleans, Lousiana.
Eerste publicatie: 13 januari 2024
Bron: space.com
