Veel meer grote, zware sterren in het heelal dan aangenomen

De Tarantula-nevel in de Grote Magelhaanse Wolk
De Tarantula-nevel in de Grote Magelhaanse Wolk. Credit: NASA, ESA, & F. Paresce (INAF-IASF), R. O’Connell (U. Virginia), & the HST WFC3 Science Oversight Committee

Een nieuwe studie toont aan dat er verrassend veel grote, zware sterren voorkomen in bepaalde gebieden verspreid in het heelal. Dit werpt nieuw licht over hoe verre en nabije sterrenstelsels evolueren. In het onderzoek hebben astronomen gebruik gemaakt van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) die in de Chileense Atacama woestijn staat. Ze onderzochten stervormingsgebieden in verre gasrijke sterrenstelsels waar veel sterren ontstaan en waar nieuwe sterren 100 maal sneller ontstaan dan in ons eigen sterrenstelsel.

Zware sterren in deze sterrenstelsels produceren uitbarstingen van gas en zorgen voor supernova-explosies waarbij grote hoeveelheden energie en materie des ruimte in worden geslingerd. Dit soort activiteit kan van grote invloed zijn op het gebied om deze sterren heen.

Gebruikmakende van een nieuwe techniek die wat weg heeft van radiokoolstofdatering hebben de onderzoekers gezocht naar handtekeningen van verschillende types koolstofmonoxide om de massaverdeling van sterren in sterrenstelsels met sterke stervorming te bepalen. Zuurstofisotopen worden geassocieerd met grote, zware sterren maar koolstofisotopen worden voornamelijk geassocieerd met kleinere sterren met een gemiddelde massa. Koolstof en zuurstof vormen samen koolstofmonoxide en dit betekent dat verschillende variaties van koolstofmonoxide vaker ontstaan in zware sterren dan in lichtere sterren.

Vergeleken met sterren met een lage massa zoals onze Zon die miljarden jaren kunnen schijnen hebben zware sterren een veel korter leven. Als de verdeling van de verschillende type sterren beter wordt begrepen dan kan dit leiden tot betere inzichten over het ontstaan en de evolutie van sterrenstelsels in de geschiedenis van het heelal.

Het nieuwe onderzoek laat zien dat er veel meer zware sterren in sterrenstelsels waar veel stervorming plaatsvindt, voorkomen dan eerder werd aangenomen. Dergelijke resultaten werden ook dichter bij huis gevonden in een gebied in de Grote Magelhaanse Wolk. Dit is een satellietsterrenstelsel van ons eigen sterrenstelsel.

Met behulp van de Very Large Telescope van de ESO ontdekten astronomen van de Universiteit van Oxford erg veel zware sterren in het gebied dat 30 Doradus wordt genoemd. Dit is een van de helderste stervormingsgebieden in onze directe nabijheid.

De nieuwe resultaten zorgen er voor dat astronomen die modellen maken van het heelal terug naar de tekentafel moeten.

Het onderzoek werd op 4 juni 2018 gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

 

Eerste publicatie: 17 juni 2018
Bron: space.com, Nature