Boosdoener voor de dood van nabijgelegen melkwegstelsels ontmaskerd

Wetenschappers hebben het duidelijkste bewijs tot nu toe geleverd van de processen die melkwegstelsels in nabije regio's van het heelal de das omdoen.

In een artikel begin november gepubliceerd, zegt een internationaal team van astronomen dat de sterrenstelsels worden beroofd van hun moleculaire gas - de brandstof die nodig is om nieuwe sterren te laten ontstaan ​​- in een proces dat tot nu toe een mysterie is gebleven.

Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) van telescopen in Chili heeft het team gedetailleerde beelden kunnen maken van de Virgo Cluster, die zich op meer dan 65 miljoen lichtjaar van de aarde bevindt, en daarbij voor het eerst de precieze processen kunnen vastleggen die sterrenstelsels in deze cluster “doden”. 

Bij de foto: Deze twee sterrenstelsels, waargenomen door de VERTICO-Virgo Environment Traced in Carbon Monoxide-Survey, behoren tot de sterrenstelsels in de cluster van sterrenstelsels die worden beïnvloed door extreme fysieke processen die kunnen leiden tot de dood van sterrenstelsels. Foto: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)

Het team heeft aangetoond dat een mechanisme dat bekend staat als gasstripping, tot ver in de sterrenstelsels in de Virgo Cluster reikt om hun moleculaire gas te verstoren en hun stervorming te beïnvloeden.

De bevindingen zullen worden gepubliceerd in het tijdschrift Astrophysical Journal Supplement Series en zijn geüpload naar arXiv.

Het vermogen van een melkwegstelsel om sterren te vormen, wordt beïnvloed door waar het melkwegstelsel zich in het heelal bevindt en hoe het in wisselwerking staat met zijn omgeving. Van de vele verschillende omgevingen in het heelal behoren clusters van sterrenstelsels tot de meest massieve, heetste en meest extreme.

"Gasstripping is een van de meest spectaculaire en gewelddadige externe mechanismen die stervorming in sterrenstelsels kunnen stoppen", zegt hoofdauteur van het artikel Dr. Toby Brown, van de National Research Council of Canada.

"Gasstripping vindt plaats wanneer sterrenstelsels zo snel door heet plasma in de cluster bewegen, dat enorme hoeveelheden koud moleculair gas uit het sterrenstelsel worden verwijderd - alsof het gas wordt weggevaagd door een enorme kosmische bezem."

Het team kon beelden vastleggen van in totaal 51 sterrenstelsels in de Virgo Cluster en observeerde het proces van gasstripping dat in de meeste ervan plaatsvond.

"De nabijgelegen Virgo Cluster heeft een diameter van zeven miljoen lichtjaar en bevat duizenden sterrenstelsels die door oververhit plasma razen met snelheden tot enkele miljoenen kilometers per uur", zegt co-auteur van de studie dr. Tim Davis, van de Cardiff University's School van natuurkunde en sterrenkunde.

"Het is een omgeving die zo extreem en onherbergzaam is dat hele sterrenstelsels kunnen worden gestopt met het vormen van sterren in een proces dat bekend staat als het uitdoven van sterrenstelsels.

"Je hoeft je echter geen zorgen te maken, want ons Melkwegstelsel is nergens in de buurt van de Virgo-cluster, of welke cluster dan ook, dus we zijn niet in gevaar."

De nieuwe resultaten maken deel uit van de Virgo Environment Traced in Carbon Monoxide (VERTICO) Survey, een groot programma waarbij gebruik wordt gemaakt van de ALMA-telescoop, die in november zijn tiende verjaardag vierde. ALMA wordt gerund als een joint venture door een consortium van Europese landen (waaronder het VK), samen met de VS, Canada, Japan, Taiwan en Chili.

De laatste VERTICO-waarnemingen werden gedaan tussen juli 2019 en april 2021, en met meer waarnemingen gepland in de toekomst, hoopt het team meer inzichten te onthullen in hoe stervorming en melkwegevolutie verlopen in de meest extreme omgevingen in het heelal, wat op zijn beurt ons zal helpen ons eigen melkwegstelsel beter te begrijpen.

"De eerste studie van moleculair gas in de Virgo-cluster werd meer dan 30 jaar geleden gepubliceerd, en astronomen debatteren sindsdien over de invloed van de clusteromgeving op dit stervormende gas", zegt dr. Christine Wilson, Distinguished University Professor bij McMaster Universitair en co-hoofdonderzoeker van het VERTICO-project.

"Ik ben ervan overtuigd dat de VERTICO-gegevens ons in staat zullen stellen om deze al lang bestaande vraag te beantwoorden, en ook om precies te begrijpen hoe deze verschillende omgevingseffecten ervoor zorgen dat clusterstelsels hun productielijn voor stervorming stilleggen."

Auteur: Jan Vyvey
Bron: Cardiff University