Nieuwe dwergsterrenstelsels ontdekt bij onze Melkweg

Eridanus-2
Eridanus 2. Image credit: Sergey E. Koposov et al / Dark Energy Survey.

Een team van astronomen van de Universiteit van Cambridge heeft negen nieuwe dwergstelsels geïdentificeerd die zich in een baan om ons eigen sterrenstelsel bevinden. Het is het grootste aantal dat in één keer is ontdekt. De stelsels zijn ontdekt met de Dark Energy Survey die ons moet helpen bij het ontraadselen van de mysteries achter donkere materie, de onzichtbare substantie die sterrenstelsels bij elkaar kan houden.

De nieuw ontdekte dwergstelsels zijn de eerste die ontdekt zijn sinds tien jaar. In 2005 en 2006 werden er enkele tientallen ontdekt boven het noordelijk halfrond. De nieuwe satellieten van ons sterrenstelsel bevinden zich allemaal aan het zuidelijk halfrond in de buurt van de bekendste satellietstelsels de Grote en de Kleine Magelhaanse Wolk.

De bevindingen van het Cambridge team werden vandaag gelijktijdig gepubliceerd met de resultaten van een apart onderzoek gedaan door astronomen met de Dark Enrgy Survey. Beide teams gebruikten voor hun analyse publiek beschikbare data die waren verzameld tijdens het eerste jaar van de Dark Energy Survey.

De nieuw ontdekte objecten zijn een miljard maal zwakker dan onze eigen Melkweg en een miljoen keer minder zwaar. Het meest nabije object bevindt zich op een afstand van ongeveer 95.000 lichtjaar. Het meest verre object is ongeveer 1 miljoen lichtjaar van ons verwijderd.

De objecten hebben de volgende aanduidingen meegekregen: Reticulum 2, Eridanus 2, Horologium 1, Pictoris 1, Phoenix 2, Indus 1, Grus 1, Eridanus 3 en Tucana 2.

Drie van de nieuw ontdekte objecten zijn zeer zeker dwerg sterrenstelsels, de andere objecten zijn of bolvormige sterrenhopen of dwergsterrenstelsels. Visueel lijken bolvormige sterrenhopen op dwergsterrenstelsels maar ze worden niet bij elkaar gehouden door donkere materie.

De ontdekking van zo veel objecten in een relatief klein gebiedje aan de hemel was voor de onderzoekers een complete verrassing.

Indus 1 en Eridanus 3
Links Indus 1 en rechts Eridanus 3. Image credit: Sergey E. Koposov et al / Dark Energy Survey.

Dwergsterrenstelsels zijn de kleine sterrenstelachtige structuren die we kennen. De zwakste dwergsterrenstelsels bevatten slechts 5000 sterren. Onze eigen Melkweg bevat enkele honderden miljoenen sterren. De standaard modellen die astronomen hebben voorspellen het bestaan van enkele honderden dwergsterrenstelsels in een baan om ons eigen sterrenstelsel maar doordat ze erg lichtzwak en erg klein zijn is het zeer moeilijk om te te vinden, zelfs als ze zich in onze kosmische achtertuin bevinden.

De grote hoeveelheid donkere materie die is aangetroffen in de vele satellieten van ons sterrenstelsel zijn belangrijk. De dwergsterrenstelsels bestaan voor 99% uit donkere materie en voor slechts 1% uit materie die we kunnen waarnemen, ze zijn daarmee geschikte kandidaten om onze modellen over donkere materie te testen. In het heelal bestaat 25% van alle materie en energie uit donkere materie maar we kunnen het niet zien. Donkere materie verraadt zijn aanwezigheid alleen maar door de zwaartekracht die we kunnen meten.

Het meest nabije object, Reticulum 1, bevindt zich op een afstand van 97.000 lichtjaar, ongeveer halfweg de Magelhaanse Wolken in het sterrenbeeld Reticulum, Net. Als gevolg van de zeer sterke getijdekrachten die door de Melkweg worden opgewekt, wordt het langzaam uit elkaar getrokken.

Het meest verre en ook helderste object, Eridanus 2, bevindt zich op een afstand van 1,2 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Eridanus. Het bevindt zich aan de rand van ons sterrenstelsel en staat op het punt om er in getrokken te worden. Volgens het team uit Cambridge heeft het ook een kleine bolvormige sterrenhoop als begeleider waarmee het het zwakste sterrenstelsel zou zijn dat een bolhoop als begeleider heeft.

Astronomen zijn nog bezig uit te zoeken waar de dwergstelsels vandaan komen. Mogelijk zijn het satellieten van de Magelhaanse Wolken die zijn weggeslingerd maar misschien maakten ze ook deel uit van een grote groep van sterrenstelsels die samen met de Magelhaanse Wolken zijn opgenomen door ons eigen sterrenstelsel.

De onderzoeksresultaten van de groep van de Universiteit van Cambridge worden gepubliceerd in The Astrophysical Journal en werden gesubsidieerd door de Europese Unie.

Bron: diverse persberichten, 10 maart 2015