Waar worden sterren gemaakt? NASA's Spitzer bespioneert een hotspot.

De zwaarste sterren in het universum worden geboren in kosmische wolken van gas en stof, waar ze aanwijzingen over hun leven achterlaten die astronomen kunnen ontcijferen.

De nevel die bekend staat als W51 is een van de meest actieve stervormingsgebieden in het Melkwegstelsel. Het werd voor het eerst geïdentificeerd in 1958 door radiotelescopen en vormt een rijk kosmisch tapijt in deze afbeelding van NASA's Spitzer Space Telescope die onlangs – op 30 januari 2020 - met pensioen ging.

Bij de foto: De stervormende nevel W51 is een van de grootste "sterfabrieken" in het Melkwegstelsel. Interstellair stof blokkeert het zichtbare licht dat door de regio wordt uitgezonden, maar het wordt onthuld door NASA's Spitzer Space Telescope, die infrarood licht vangt dat stofwolken kan binnendringen. Bron: NASA / JPL-Caltech

Gelegen op ongeveer 17.000 lichtjaar van de aarde, in de richting van het sterrenbeeld Aquila aan de nachtelijke hemel, is W51 ongeveer 350 lichtjaar in doorsnede. Het is bijna onzichtbaar voor telescopen die zichtbaar licht opvangen, omdat dat licht wordt geblokkeerd door interstellaire stofwolken die tussen W51 en de aarde liggen. Maar licht met een langere golflengte, waaronder radio en infrarood, kan onbelemmerd door het stof gaan. In infrarood bekeken door Spitzer, is W51 een spectaculair gezicht: de totale infraroodemissie is gelijk aan 20 miljoen zonnen.

Als je het met je blote oog zou kunnen zien, zou deze dichte wolk van gas en stof ongeveer zo groot lijken als de volle maan. De Orionnevel - een ander bekend stervormingsgebied en een favoriet waarnemingsdoel voor amateurastronomen - beslaat ongeveer even groot gebied aan de hemel. Maar W51 is eigenlijk veel verder van de aarde verwijderd dan Orion en dus veel groter, en het is ongeveer 75 keer meer lichtgevend. Terwijl Orion vier bekende sterren van het O-type bevat (*) - de zwaarste sterren in het universum - bevat W51 er meer dan 30.

"Sterrenfabrieken" zoals deze kunnen miljoenen jaren draaien. Het spelonkachtige rode gebied aan de rechterkant van W51 is ouder, wat blijkt uit de manier waarop het al is uitgehouwen door winden van generaties zware sterren (minstens 10 keer de massa van onze zon). Het stof en gas in de regio worden nog meer rondgeslingerd wanneer die sterren sterven en exploderen als supernova's. Aan de jongere linkerkant van de nevel beginnen veel sterren net het gas en stof op te ruimen op dezelfde manier als de sterren in het oudere gebied hebben gedaan. Het is duidelijk dat veel van deze jonge sterren bezig zijn bellen van lege ruimte om zich heen te vormen.

Deze opname werd gemaakt als onderdeel van een grote observatiecampagne door Spitzer in 2004 om de grootschalige structuur van het Melkwegstelsel in kaart te brengen - een aanzienlijke uitdaging omdat de aarde erin ligt. Met de naam de “Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire” (GLIMPSE), leverde het onderzoek ook waardevolle gegevens op over vele wonderen in de Melkweg, waaronder afbeeldingen van meerdere sterrenfabrieken zoals W51 die verborgen waren door stof van observatoria met zichtbaar licht.

"De werkelijk spectaculaire beelden die Spitzer via de GLIMPSE-enquête heeft geleverd - in combinatie met gegevens van vele andere, complementaire telescopen - geven ons inzicht in hoe massieve sterren zich vormen in onze Melkweg, en vervolgens hoe hun krachtige winden en straling in wisselwerking staan ​​met het resterende materiaal uit de omgeving”, zei Breanna Binder, een assistent-professor natuurkunde en astronomie aan de California State Polytechnic University, Pomona, die de levenscycli van zware sterren bestudeert. "We kunnen stervormingsgebieden in andere sterrenstelsels nergens in de buurt van het detailniveau waarnemen dat we in ons eigen sterrenstelsel kunnen. Regio's zoals W51 zijn dus erg belangrijk voor het bevorderen van ons begrip van stervorming in de Melkweg, die we vervolgens kunnen extrapoleren naar hoe stervorming verloopt in andere, nabije sterrenstelsels. "

NASA's Spitzer-ruimtetelescoop werd 17 jaar geleden gelanceerd, op 25 augustus 2003. Het ruimtevaartuig ging met pensioen op 30 januari 2020. Hoewel de missie is afgerond, zijn alle wetenschappelijke gegevens die Spitzer tijdens zijn leven heeft verzameld beschikbaar voor het publiek via het Spitzer-gegevensarchief, gehuisvest in het Infrared Science Archive bij IPAC bij Caltech in Pasadena, Californië.

Het Jet Propulsion Laboratory van NASA, een divisie van Caltech, beheerde de missieoperaties van Spitzer voor NASA's Science Mission Directorate in Washington. Wetenschappelijke operaties werden uitgevoerd in het Spitzer Science Center van IPAC bij Caltech.

Auteur: Jan Vyvey
Bron: JPL

(*) Een hoofdreeksster type O is een tot de hoofdreeks behorende ster, waarin waterstof in de sterkern fuseert, met spectraalklasse O en lichtkrachtklasse V. Deze sterren bevatten tussen 15 en 90 maal de massa van de Zon met een oppervlaktetemperatuur tussen 30.000 en 52.000 K. Ze zijn tussen 40.000 en 1.000.000 maal zo lichtsterk als de Zon. Deze sterren zijn zeldzaam, naar schatting zijn maar 20.000 exemplaren van de 200 miljard sterren in de Melkweg een type O hoofdreeksster. Dat is één op de tien miljoen.

Bron: Wikipedia