Persbericht

Kosmische ‘archeologische opgraving’ onthult sporen van bouwstenen van de Melkweg

25 november 2009

Een team astronomen heeft een verbazingwekkend gedetailleerd beeld onthuld van een ongebruikelijke mix van sterren achter de dikke stofwolken van de centrale verdikking van de Melkweg ( de talloze sterren rondom de kern) in een sterrengroep die bekend staat als Terzan 5. Deze merkwaardige ‘cocktail’ van sterren suggereert dat Terzan 5 een van de oorspronkelijke bouwstenen van de centrale verdikking is, waarschijnlijk het restant van een dwergsterrenstelsel dat fuseerde met de nog jonge Melkweg.

“De geschiedenis van de Melkweg is gecodeerd in zijn oudste fragmenten, bolvormige sterrenhopen en andere stersystemen die getuige zijn geweest van de hele evolutie van ons sterrenstelsel,” zegt Francesco Ferraro, hoofdauteur van een paper die deze week verschijnt in  Nature. "Onze studie werpt een nieuwe blik op nog een ander deel van onze galactisch verleden."

Net zoals archeologen, die graven in het opgehoopte stof op de overblijfselen van vroegere beschavingen en die cruciale stukjes van de geschiedenis van de mensheid blootleggen, hebben astronomen door de dikke lagen interstellair stof gekeken die de centrale verdikking van de Melkweg verduisteren en zij hebben een zeer bijzonder kosmisch overblijfsel onthuld.

Het object van de studie is stercluster Terzan 5. De nieuwe waarnemingen laten zien dat dit object, in tegenstelling tot een paar uitzonderlijke bolvormige sterrenhopen, geen sterren herbergt die allemaal tegelijkertijd geboren zijn - wat astronomen een ‘single population’ van sterren noemen.  De massa gloeiende sterren in Terzan 5 is gevormd in minstens twee verschillende tijdperken, de vroegste zo’n  12  miljard jaar geleden en die daarna 6 miljard jaar geleden.

“In de halo van de Melkweg is er slechts één bolvormige sterrenhoop waargenomen met zo’n complexe stervorminggeschiedenis: Omega Centauri”, zegt teamlid Emanuele Dalessandro. “Dit is de eerste keer dat we dit zien in de centrale verdikking van de Melkweg.”

De centrale verdikking is het minst toegankelijke deel van de Melkweg voor astronomische waarnemingen: alleen infrarood licht kan in de stofwolken doordringen en de talloze sterren onthullen. “Dankzij de uitstekende instrumenten op ESO's Very Large Telescope  kunnen we eindelijk door de mist kijken en krijgen we een nieuw perspectief  van  de oorsprong van de galactische centrale verdikking zelf”, zegt co-auteur Barbara Lanzoni.

Aan deze ontdekking ligt een technisch hoogstandje ten grondslag: de Multi-conjugate Adaptive Optics Demonstrator (MAD), een supermodern instrument dat de VLT in staat stelt om prachtig gedetailleerde foto’s in het infrarood te maken. Adaptieve optiek is een techniek waar bij de telescoopoptiek wordt gecorrigeerd om beeldverstoringen ten gevolge van atmosferische turbulenties tegen te gaan.[1]

De astronomen hebben door het scherpe oog van de VLT ook ontdekt dat Terzan 5 zwaarder is dan eerder werd gedacht: samen met de complexe samenstelling en de stervorminggeschiedenis van het systeem, suggereert dit dat Terzan 5 wellicht het restant is van een verstoord dwergsterrenstelsel, dat in een heel vroeg stadium met de Melkweg is samengevoegd en zo onderdeel werd van de centrale verdikking.

“Dit zou de eerste in een reeks ontdekkingen kunnen zijn die meer licht werpen op de oorsprong van centrale verdikkingen in sterrenstelsels, een onderwerp waarover nog veel wordt gedebatteerd”, concludeert Ferraro. “Een aantal soortgelijke systemen zou verstopt kunnen zijn achter het stof van de centrale verdikking: in deze objecten ligt de geschiedenis van het vormingsproces van de Melkweg beschreven.”

Noten

[1] Aardse telescopen hebben last van vervagingeffecten door atmosferische turbulentie. Deze turbulentie zorgt ervoor dat de sterren fonkelen, wat dichters in verrukking brengt maar astronomen frustreert, omdat het de fijne details van de foto’s vervaagt. Met adaptieve optiek (AO) technieken, kan dit grote nadeel worden ondervangen zodat de telescoop beelden produceert die net zo scherp zijn als theoretisch mogelijk is en de omstandigheden in de ruimte benaderen. Adaptieve optiek systemen werken met een computergestuurde vervormbare spiegel die de beeldvervorming door atmosferische turbulentie tegengaat. Het is gebaseerd op real-time optische correcties berekend met zeer hoge snelheid (vele honderden keren per seconde) van beeldgegevens verkregen door een speciale camera die licht van een referentiester controleert. Huidige AO-systemen kunnen alleen het effect van atmosferische turbulentie in een zeer klein gebied aan de hemel corrigeren - van 15 boogseconden of minder -de correctie reduceert heel snel wanneer er verder van de referentiester wordt gegaan. Ingenieurs hebben daarom nieuwe technieken ontwikkeld, zoals de multi-conjugaat adaptieve optica, om dit te verbeteren. MAD gebruikt tot drie referentiesterren over een gezichtsveld dertig keer groter dan de bestaande technieken om de beeldvervormingen als gevolg van atmosferische turbulentie te corrigeren (ESO PR 19/07).

Meer informatie

Dit onderzoek is gepresenteerd in een paper die verschijnt in Nature van 26 november 2009, “The cluster Terzan 5 as a remnant of a primordial building block of the Galactic bulge”, by F. R. Ferraro et al..

Het team bestaat uit Francesco Ferraro, Emanuele Dalessandro, Alessio Mucciarelli en Barbara Lanzoni (Department of Astronomy, University of Bologna, Italië), Giacomo Beccari (ESA, Space Science Department, Noordwijk, Nederland), Mike Rich (Department of Physics and Astronomy, UCLA, Los Angeles, USA), Livia Origlia, Michele Bellazzini en Gabriele Cocozza (INAF – Osservatorio Astronomico di Bologna, Italië), Robert T. Rood (Astronomy Department, University of Virginia, Charlottesville, USA), Elena Valenti (ESO and Pontificia Universidad Catolica de Chile, Departamento de Astronomia, Santiago, Chili) and Scott Ransom (National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, USA).

ESO, de Europese Zuidelijke Sterrenwacht, is de belangrijkste intergouvernementele sterrenkundeorganisatie in Europa en wereldwijd het meest productieve astronomische observatorium. ESO wordt ondersteund door 14 landen: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland. ESO voert een ambitieus programma uit gericht op het ontwerp, de bouw en de exploitatie van krachtige grondobservatoria die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. ESO speelt ook een leidende rol in het bevorderen en organiseren van samenwerking in het sterrenkundig onderzoek. ESO exploiteert drie observatielocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal exploiteert ESO de Very Large Telescope (VLT), 's werelds meest geavanceerde optische observatorium en ESO is de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA. ESO is momenteel bezig met ontwerpstudies voor de 42-meter Europese Extremely Large optische/nabij-infrarood Telescoop ( E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Science paper

Contact

Francesco Ferraro
Università di Bologna
Italy
Tel: +39 (0)5 12 09 57 74
E-mail: francesco.ferraro3@unibo.it

Marieke Baan (Perscontact Nederland)
ESO Science Outreach Network en NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
E-mail: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media