VISTA maakt grootste catalogus ooit van het centrum van onze Melkweg

Aan de hand van een kolossale negen-gigapixel-opname van de VISTA infrarood-surveytelescoop van de ESO-sterrenwacht op Paranal heeft een internationaal team van astronomen een catalogus samengesteld van 84 miljoen sterren in het centrale deel van de Melkweg. Dit reusachtige gegevensbestand bevat meer dan tien keer zoveel sterren als eerdere onderzoeken, en levert veel kennis op over ons thuisstelsel. De opname biedt de toeschouwer een ongelooflijk, 'inzoombaar' overzicht van het hart van onze Melkweg. Als je de opname op de resolutie van een normaal boek zou afdrukken, zou hij 9 meter lang en 7 meter hoog zijn.

‘Door de ontelbare sterren rond het Melkwegcentrum gedetailleerd te observeren, kunnen we meer te weten komen over de vorming en ontwikkeling van ons eigen sterrenstelsel, en van spiraalstelsels in het algemeen,’ verklaart Roberto Saito (Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Valparaíso en The Milky Way Millennium Nucleus, Chili), hoofdauteur van het onderzoek.

De meeste spiraalstelsels, waaronder ons eigen Melkwegstelsel, hebben een grote concentratie van oude sterren rond hun centrum, die door astronomen de bulge (‘bult’) wordt genoemd. Betere kennis van de ontwikkeling van deze centrale verdikking is van vitaal belang voor ons begrip van het Melkwegstelsel als geheel. Maar het valt niet mee om dit gebied gedetailleerd waar te nemen.

‘Waarnemingen van de bulge van de Melkweg zijn heel moeilijk, omdat deze schuilgaat achter stof,’ zegt Dante Minniti (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Chili), mede-auteur van dit onderzoek. ‘Om het hart van de Melkweg te kunnen bekijken, moeten we waarnemingen doen in het infrarood, dat minder hinder ondervindt van het stof.’

Met zijn grote spiegel, grote beeldveld en zeer gevoelige infrarooddetectors is ESO’s 4,1-meter Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) geknipt voor deze taak. Het team astronomen maakt gebruik van gegevens van het VISTA Variables in the Via Lactea-programma (VVV), een van de zes openbare surveys die met VISTA worden uitgevoerd. Met deze gegevens is een kolossale kleurenfoto van 108.200 bij 81.500 pixels (bijna 9 miljard pixels in totaal) samengesteld – een van de grootste astronomische opnamen die ooit zijn vervaardigd. Aan de hand van deze gegevens heeft het team nu de grootste catalogus aller tijden samengesteld van de centrale concentratie van sterren van onze Melkweg.

Om deze enorme catalogus te helpen analyseren, is een grafiek gemaakt waarin de helderheden van ongeveer 84 miljoen sterren zijn uitgezet tegen hun respectieve kleuren. Het daaruit voortkomende kleur-helderheidsdiagram bevat meer dan tien keer zo veel sterren als die van voorgaande onderzoeken, en het is voor het eerst dat de volledige bulge in kaart is gebracht. Een kleur-helderheidsdiagram is een waardevol hulpmiddel dat door astronomen wordt gebruikt om de verschillende fysische eigenschappen van sterren te onderzoeken, zoals hun temperaturen, massa’s en leeftijden.

‘Elke ster neemt een specifieke positie in op dit diagram. Deze positie is afhankelijk van de helderheid en de temperatuur die de ster op dit moment in zijn leven heeft. Omdat de nieuwe gegevens ons in één keer een momentopname van alle sterren geven, kunnen we de sterren in dit deel van de Melkweg aan een bevolkingsonderzoek onderwerpen,’ Minniti

Het nieuwe kleur-helderheidsdiagram van de bulge bevat een schat aan informatie over de structuur en inhoud van de Melkweg. Een van de interessante resultaten die de nieuwe gegevens hebben opgeleverd, is het grote aantal zwakke, rode dwergsterren. Dit zijn goede kandidaten voor de zoektocht naar kleine exoplaneten met behulp van de transitmethode.

‘Een ander positief aspect van de VVV-survey is dat het een van ESO’s openbare VISTA-surveys is. Dit betekent dat we alle gegevens openbaar toegankelijk maken via het data-archief van ESO. Naar we verwachten zal deze geweldige informatiebron nog vele andere spannende resultaten opleveren,’ Saito