Persbericht

De koele wolken van Carina

APEX geeft een nieuwe kijk op de stervorming in de Carinanevel

16 november 2011

Op opnamen van de Carinanevel die op submillimeter-golflengten met de APEX-telescoop zijn gemaakt, zijn de koude, stofrijke wolken te zien waaruit sterren ontstaan. Dit actieve stervormingsgebied, dat enkele van de zwaarste sterren in ons Melkwegstelsel herbergt, is een ideaal doelwit voor het onderzoek van de interacties tussen deze jonge sterren en de moleculaire wolken waaruit zij zijn voortgekomen.

Met behulp van de LABOCA-camera van de Atacama Pathfinder Experiment (APEX)-telescoop op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Andes heeft een team van astronomen onder leiding van Thomas Preibisch (Universitäts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität, Duitsland), in nauwe samenwerking met Karl Menten en Frederic Schuller (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn, Duitsland), dit gebied in submillimeterlicht vastgelegd. In dit golflengtegebied bestaat het licht dat we zien grotendeels uit de zwakke warmtegloed van kosmische stofdeeltjes. Vandaar dat op de foto de wolken van stof en moleculair gas (voornamelijk waterstof) te zien zijn waaruit sterren kunnen ontstaan. Met een temperatuur van -250 °C zijn de stofdeeltjes heel koud, en is de zwakke gloed die zij uitzenden alleen waarneembaar op submillimetergolflengten, golflengten die aanzienlijk langer zijn dan die van zichtbaar licht. Submillimeterlicht is dus de sleutel tot het onderzoek van de vorming van nieuwe sterren en hun interactie met de gaswolk waaruit zij geboren zijn.

De APEX/LABOCA-waarnemingen zijn hier weergegeven als oranje tinten en met een opname in zichtbaar licht, gemaakt met de Curtis Schmidt-telescoop van het Cerro Tololo Interamerican Observatory, gecombineerd tot een spectaculaire overzichtsfoto van de Carinanevel. De nevel bevat sterren met een gezamenlijke massa die overeenkomt met meer dan 25.000 zonnen, terwijl de massa van de gas- en stofwolken gelijk is aan ongeveer 140.000 zonnen.

Slechts een klein gedeelte van het gas in de Carinanevel maakt deel uit van wolken waarvan de dichtheid groot genoeg is om deze in de nabije toekomst (d.w.z. binnen enkele miljoenen jaren) tot nieuwe sterren te laten samentrekken. Op de wat langere termijn kunnen de zware sterren die al in dit gebied zijn ontstaan een zodanige invloed op de omringende gaswolken uitoefenen, dat het tempo van stervorming versnelt.

Zware sterren bestaan hooguit een paar miljoen jaar (heel kort in vergelijking met de tien miljard jaar van onze zon) en zijn van grote invloed op hun omgeving. In hun jonge jaren zijn deze sterren een bron van krachtige sterrenwinden en intense straling, waarmee zij de gaswolken in hun omgeving voldoende kunnen samendrukken om de vorming van nieuwe sterren in gang te zette. Aan het einde van hun bestaan zijn zware sterren uitermate instabiel, waardoor ze veel stermaterie afstoten en hun korte leven uiteindelijk met een supernova-explosie afsluiten.

Een bekend voorbeeld van zo’n explosieve ster is Eta Carinae, de heldere, geel getinte ster die op deze foto linksboven het midden te zien is. Deze is meer dan honderd keer zo zwaar als onze zon en behoort tot de helderste sterren die we kennen. Ergens in de komende miljoen jaar zal Eta Carinae als supernova exploderen, en bij die ene supernova-explosie zal het in dit gebied niet blijven.

De moleculaire gaswolken in de onmiddellijke omgeving zullen door de supernova-explosies aan flarden worden geblazen. Maar als de schokgolven meer dan tien lichtjaar hebben afgelegd, zijn ze afgezwakt en kunnen ze de gaswolken die ze dan nog tegenkomen samendrukken, en op die manier de aanzet geven tot de vorming van een nieuwe generatie sterren. Bij supernova-explosies ontstaan ook kortlevende radioactieve atomen die in de samentrekkende gaswolken terecht kunnen komen. Er zijn sterke aanwijzingen dat zulke radioactieve atomen ook aanwezig waren in de gaswolk waaruit onze zon en haar planeten zijn ontstaan. Onderzoek van de Carinanevel kan dus nieuwe inzichten opleveren over de vorming van ons eigen zonnestelsel.

De Carinanevel staat op een afstand van ongeveer 7500 lichtjaar in het gelijknamige sterrenbeeld (Carina of Kiel). Door zijn grote populatie van zware sterren behoort hij tot de grootste en helderste nevels aan de hemel. Met een middellijn van ongeveer 150 lichtjaar is hij enkele malen groter dan de bekende Orionnevel. Maar door zijn grotere afstand lijkt hij ongeveer even groot.

De 12-meter grote APEX-telescoop is een voorloper van ALMA, de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Dat is een revolutionaire nieuwe telescoop die ESO, samen met haar internationale partners, op de Chajnantor-hoogvlakte bouwt en beheert. APEX zelf is gebaseerd op een prototype van de antennes die voor het ALMA-project worden gebruikt. ALMA zal uiteindelijk bestaan uit een opstelling van 54 antennes met een middellijn van twaalf meter en twaalf antennes met een middellijn van zeven meter. Hoewel ALMA veel scherpere beelden kan maken dan APEX, zal zijn beeldveld veel kleiner zijn. De twee telescopen vullen elkaar dus aan: de vele nieuwe objecten die op de groothoekopnamen van APEX worden ontdekt, kunnen met ALMA gedetailleerder worden bekeken.

APEX is een samenwerkingsproject van het Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), het Onsala Space Observatory (OSO) en ESO. Het beheer van APEX is in handen van ESO.

De internationale astronomische faciliteit ALMA is een samenwerkingsverband van Europa, Noord-Amerika en Oost-Azië, met steun van de republiek Chili. De bouw en het beheer van ALMA wordt namens Europa geleid door ESO, namens Noord-Amerika door het National Radio Astronomy Observatory (NRAO) en namens Oost-Azië door het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). De gezamenlijke leiding en het toezicht op de bouw, ingebruikstelling en het beheer van ALMA is in handen van het Joint ALMA Observatory (JAO).

Meer informatie

Deze LABOCA-waarnemingen staan beschreven in het artikel ‘A deep wide-field sub-mm survey of the Carina Nebula complex’ van Preibisch et al., A&A 525, A92 (2011): http://adsabs.harvard.edu/abs/2011A%26A...525A..92P

ESO, de Europese Zuidelijke Sterrenwacht, is de belangrijkste intergouvernementele sterrenkundeorganisatie in Europa, en het meest productieve astronomische observatorium ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien landen: België, Brazilië, 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 het beheer van krachtige grondobservatoria die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. ESO speelt ook een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op sterrenkundig gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die uitsluitend is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. Ook is ESO de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste sterrenkundige project van dit moment. Daarnaast bereidt ESO momenteel de bouw voor van de Europese Extremely Large optische/nabij-infrarood Telescope (E-ELT), een telescoop van de 40-meterklasse die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Meer informatie over het Carina-onderzoek van het team van Thomas Preibisch: A panchromatic view of massive star feedback and triggered star formation in the Carina Nebula

Contact

Thomas Preibisch
Universitäts-Sternwarte München, Ludwig-Maximilians-Universität
Munich, Germany
Tel: +49 89 2180 6016
E-mail: preibisch@usm.uni-muenchen.de

Douglas Pierce-Price
ESO ALMA/APEX Public Information Officer
Garching, Germany
Tel: +49 89 3200 6759
E-mail: dpiercep@eso.org

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