Klein verborgen sterrenstelsel biedt blik op het verleden
Door langs de schittering van een heldere voorgrondster te gluren hebben astronomen het meest buitengewone voorbeeld tot nu toe gevonden van een nabij sterrenstelsel met de kenmerken die meer lijken op sterrenstelsels in het verre, jonge heelal. Het kleine sterrenstelsel HIPASS J1131-31, met een doorsnede van slechts 1200 lichtjaar heeft de bijnaam “Kiekeboe” (Peekaboo in het Engels) gekregen vanwege zijn opkomst in de afgelopen 50 – 100 jaar achter de snel bewegende ster die astronomen verhinderde om het sterrenstelsel te detecteren.
De ontdekking is een gecombineerde inspanning van telescopen op de grond en in de ruimte, inclusief bevestiging door de Hubble Space Telescope. Samen toont het onderzoek verleidelijk bewijs dat het Kiekeboe-stelsel het dichtstbijzijnde voorbeeld is van de vormingsprocessen van sterrenstelsels die gewoonlijk niet lang na de Oerknal plaatsvonden, zo’n 13,8 miljard jaar geleden.
“Het ontdekken van het Kiekeboe-stelsel is als het ontdekken van een direct venster op et verleden, waardoor we zijn extreme omgeving en sterren kunnen bestuderen op een detailniveau dat ontoegankelijk is in het verre, jonge heelal:, aldus astronoom Gagandeep Anand van het Space Telescope Science Institute in Baltimore en de coauteur van het nieuwe onderzoek over de intrigerende eigenschappen van Kiekeboe.
Astronomen beschreven sterrenstelsels als Kiekeboe als “extreem metaal-arm (XMP). In de astronomie verwijst “metalen” naar alle elementen die zwaarder zijn dan waterstof en helium. Het zeer jonge heelal bestond bijna volledig uit oorspronkelijk waterstof en helium, elementen gesmeed in de Oerknal. Zwaardere elementen werden in de loop van de kosmische geschiedenis door sterren gemaakt, en bouwden op tot het over het algemeen metaalrijke heelal waarin de mens zich tegenwoordig bevindt. Het leven zoals wij kennen is gemaakt van zwaardere element “bouwstenen” zoals koolstof, zuurstof calcium en ijzer.
Hoewel de vroegste sterrenstelsels in het heelal standaard XMP waren zijn er ook soortgelijke metaalarme sterrenstelsels gevonden in het lokale heelal. Kiekeboe trok de aandacht van astronomen omdat het niet alleen een XMP-sterrenstelsel is zonder een substantiële oudere populatie sterren aar ook omdat het op slechts 20 miljoen lichtjaar van de Aarde is. Dat is op minstens de helft van de afstand van de eerder bekende jonge XMP-stelsels.
Kiekeboe werd 20 jaar geleden voor het eerst gezien als een gebied met koude waterstof met behulp van de Australische Parkes-radiotelescoop. Waarnemingen in het ver-ultra violet door de Galaxy Evolution Explorer van de NASA toonden aan dat het een compact blauw dwergsterrenstelsel was.
In het begin realiseerden de astronomen zich niet hoe speciaal dit kleine sterrenstelsel is. Maar nu, met de gecombineerde gegevens van de Hubble Space Telescope, de Southern African Large Telescope (SALT) en anderen, weten we dat het Kiekeboe-stelsel een van de meest metaalarme sterrenstelsels is die ooit zijn gedetecteerd.
De Hubble Space Telescope was in staat om ongeveer 60 sterren op te lossen in het kleine sterrenstelsel. Die sterren lijken allemaal maximaal een paar jaar oud te zijn. Metingen van de metalliciteit van Kiekeboe door Salt maakten het plaatje compleet. Samen onderstrepen deze bevindingen het grote verschil tussen Kiekeboe en andere sterrenstelsels in het lokale heelal, die typisch oude sterren hebben die vele miljarden jaren oud zijn.
De sterren van Kiekeboe geven aan dat het een van de jongste en minst chemisch verrijkte sterrenstelsels is die ooit in het lokale heelal zijn ontdekt. Dit is zeer ongebruikelijk aangezien het plaatselijke heelal ongeveer 13 miljard jaar heeft gehad om zich te ontwikkelen.
Het beeld is echter nog steeds oppervlakkig want de Hubble-waarnemingen werden gedaan als onderdeel van een klein onderzoeksprogramma in een poging om van zoveel mogelijk naburige sterrenstelsels gegevens te verkrijgen. Het onderzoeksteam is van plan om Hubble en Webb te gebruiken voor Kiekeboe verder te onderzoeken en zo meer te weten te komen over de stellaire populaties en hun metaalsamenstelling.
Omdat Kiekeboe relatief dichtbij is kunnen astronomen gedetailleerde waarnemingen uitvoeren waardoor mogelijkheden ontstaan om in ongekend detail een omgeving te zien die lijkt op het jonge heelal.
De bevindingen zijn gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Artikel: I D Karachentsev et al, Peekaboo: the extremely metal poor dwarf galaxy HIPASS J1131–31, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac3284
Eerste publicatie: 17 december 2022
Bron: phys.org
