Astronomisch Nieuws

Webb kiekt het Karrenwielstelsel

Met behulp van twee instrumenten aan boord van de James Webb Space Telescope hebben astronomen gedetailleerde beelden gemaakt van het Karrenwiel-stelsel en zijn twee kleinere begeleiders.

compositieopname van het Karrenwielstelsel
Deze afbeelding van het Karrenwielstelsel en zijn begeleiders is een compositieopname van de NIRCam en MIRI. Credit: NASA / ESA / CSA / STScI / Webb ERO Production Team.

Het Karrenwiel-stelsel is een lensvormig sterrenstelsel op een afstand van ongeveer 500 miljoen lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Sculptor – Beeldhouwer.

Het is ook bekend als ESO 350-40, IRAS 00352-3359 en LEDA 2248. Het stelsel heeft een diameter van ongeveer 150.000 lichtjaar en een massa van ongeveer 3 miljard zonsmassa.

Samen met zijn twee begeleiders maakt het Karrenwiel-stelsel deel uit van een kleine groep sterrenstelsels.

Het stelsel lijkt veel op een wagenwiel en die vorm is het resultaat van een intense gebeurtenis – een botsing op hoge snelheid tussen een groot spiraalstelsel en een kleiner stelsel dat niet op de opname is te zien.

Botsingen op galactische schaal zorgen voor een cascade aan verschillende, kleinere gebeurtenissen tussen de betrokken sterrenstelsels en het Karrenwiel is daar geen uitzondering op.

De botsing heeft de meeste invloed gehad op de vorm en de structuur van het sterrenstelsel.

Het stelsel heeft twee ringen – een binnenste heldere ring die wordt omringd door een kleurrijke ring. Deze twee ringen bewegen zich naar buiten toe weg van het centrum van de botsing. Dat is vergelijkbaar met de rimpelingen die in een vijver ontstaan als je er een steen in gooit.

Vanwege deze kenmerkende eigenschappen noemen astronomen het een ringstelsel, een structuur die minder algemeen is dan spiraalvorige sterrenstelsels zoals onze Melkweg.

De heldere kern bevat een enorme hoeveelheid heet stof en de helderste gebieden zijn de thuisbasis van enorme clusters met jonge sterren.

De buitenste ring, die al ongeveer 440 miljoen jaar aan het uitdijen is, wordt gedomineerd door stervorming en supernova’s. Tijdens het uitdijen van de ring ploegt die door het omringende gas en dat brengt stervorming op gang.

Het Karrenwiel werd waargenomen met de Near Infrared Cam (NIRCam) en het Mid-Infrared Instrument (MIRI) van de James Webb Space Telescope.

NIRCam is de hoofdcamera van Webb en kijkt op golflengtes tussen 0,6 en 5 micrometer. Dit zijn cruciale golflengtes van het licht die astronomen meer over sterren kunnen vertellen dan als ze waarnemen in zichtbaar licht.

Jonge sterren, waarvan er velen ontstaan in de buitenste ring, worden op infrarode golflengtes minder verborgen door omringend stof dan in zichtbaar licht.

In de opname zijn de gegevens van NIRCam weergegeven in blauw, oranje en geel. Het sterrenstelsel laat veel individuele blauwe puntjes zien. Dit zijn individuele sterren of plekken met stervorming.

NIRCam toont ook het verschil tussen de gladde verdeling of vorm van de oudere sterpopulaties en stof in de kern vergeleken met de klonterige vormen die geassocieerd worden met de jongere sterpopulaties buiten de kern.

MIRI-opname van het Karrenwielstelsel
Deze afbeelding gemaakt door het MIRI-instrument van de Webb toon teen groep sterrenstelsels waaronder een groot vervormd ringvormig sterrenstelsel dat we het Karrenwielstelsel noemen. Credit: NASA / ESA / CSA / STScI / Webb ERO Production Team.

Om meer te leren over de fijnere details van het stof in het sterrenstelsel is echter het MIRI-instrument noodzakelijk.

In de afbeelding zijn de gegevens van MIRI rood. De data onthullen de gebieden in het Karrenwiel die rijk zijn aan koolwaterstoffen en andere chemische verbindingen maar ook silicaathoudend stof. Dit is stof vergelijkbaar met het stof op Aarde.

Deze gebieden vormen een serie van spiraliserende spaken die belangrijk zijn voor het skelet van het sterrenstelsels.

Deze spaken zijn ook duidelijk zichtbaar in eerdere Hubble-waarnemingen die in 2018 werden vrijgegeven maar ze worden veel prominenter in dit beeld van de Webb.

De waarnemingen van Webb onderstrepen dat het Karrenwiel zich in een zeer voorbijgaande fase bevindt. Het sterrenstelsel dat voor zijn botsing vermoedelijk een normaal sterrenstelsel was zoals onze Melkweg zal blijven veranderen.

Hoewel Webb ons nu een momentopname toont van de huidige staat van het Karrenwiel geeft de opname ook inzicht in wat er in het verleden met dit sterrenstelsel is gebeurd en hoe het in de toekomst zal evolueren.

Bericht: Webb Captures Stellar Gymnastics in The Cartwheel Galaxy

Eerste publicatie: 7 augustus 2022
Bron: NASA, Sci-News