Persbericht

De eetgewoonten van puberende sterrenstelsels

14 maart 2012

Nieuwe waarnemingen, gedaan met ESO’s Very Large Telescope, leveren een belangrijke bijdrage aan onze kennis van de groei van jonge sterrenstelsels. Bij de grootste survey in zijn soort hebben astronomen ontdekt dat sterrenstelsels tijdens hun tienerjaren – de periode van ongeveer 3 tot 5 miljard jaar na de oerknal – hun eetgewoonten hebben veranderd. Aan het begin van die periode gaven zij de voorkeur aan een gelijkmatige aanvoer van gas, maar hun latere groei is voornamelijk te danken aan het kannibaliseren van kleinere stelsels.

Astronomen weten al een tijdje dat de eerste sterrenstelsels veel kleiner waren dan de indrukwekkende spiraalvormige en elliptische stelsels die het huidige heelal bevolken. In de loop van de kosmische geschiedenis zijn sterrenstelsels enorm veel zwaarder geworden, maar de aard van hun ‘voedsel’ en eetgewoonten is nog steeds een raadsel. Een nieuwe survey van zorgvuldig geselecteerde sterrenstelsels richtte zich op hun tienerjaren – ruwweg de periode van 3 tot 5 miljard jaar na de oerknal.

Met behulp van geavanceerde instrumenten van ESO’s Very Large Telescope probeert een internationaal team te ontrafelen wat er precies is gebeurd. In meer dan honderd uur waarnemingstijd heeft het team de tot nu toe grootste verzameling gegevens van gasrijke sterrenstelsels in dit vroege ontwikkelingsstadium opgebouwd [1].

‘Twee manieren voor de groei van sterrenstelsels concurreren met elkaar: de hevige samensmeltingen waarbij grote stelsels kleinere soortgenoten opeten en de continue aanvoer van gas naar sterrenstelsels. Beide kunnen tot de vorming van veel nieuwe sterren leiden,’ legt onderzoeksleider Thierry Contini (IRAP, Toulouse, Frankrijk) uit.

De nieuwe resultaten wijzen erop dat toen het heelal 3 tot 5 miljard jaar oud was de evolutie van sterrenstelsels sterk veranderde. De gelijkmatige aanvoer van gas (eso1040) lijkt de belangrijkste factor te zijn geweest bij de vorming van sterrenstelsels in het zeer jonge heelal. Pas later nam het belang van samensmeltingen toe.

‘Om te begrijpen hoe sterrenstelsels zijn gegroeid en geëvolueerd, moeten we hen zo gedetailleerd mogelijk bekijken. Het SINFONI-instrument van ESO’s VLT is een van de krachtigste hulpmiddelen ter wereld voor de ontleding van jonge, verre sterrenstelsels. Het is wat een microscoop is voor een bioloog,’ vult Contini aan.

Verre sterrenstelsels zoals die in de survey zijn slechts piepkleine vlekjes aan de hemel. De hoge beeldkwaliteit van de combinatie VLT-SINFONI [2] stelt astronomen echter in staat om in kaart te brengen hoe de verschillende delen van de stelsels bewegen en waar zij uit bestaan. Dat heeft enkele verrassingen opgeleverd.

‘Voor mij was de ontdekking van veel stelsels waarvan het gas niet roteert de grootste verrassing. Zulke stelsels zijn in het nabije heelal niet aangetroffen. En geen van de bestaande theorieën voorspelt deze objecten,’ zegt teamlid Benoît Epinat (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, CNRS & Université d'Aix-Marseille, Frankrijk).

‘Ook hadden we niet verwacht dat zoveel jonge stelsels in de survey concentraties van zwaardere elementen in hun buitendelen zouden hebben – dat is precies het tegenovergestelde van wat we in de huidige stelsels zien,’ aldus Thierry Contini.

Het team is nog maar net begonnen met het uitwerken van hun rijke verzameling waarnemingen. De astronomen zijn ook van plan om de sterrenstelsels met toekomstige instrumenten van de VLT te bestuderen, en om met ALMA het koude gas in deze stelsels te onderzoeken. In de nog verdere toekomst is de European Extremely Large Telescope bij uitstek geschikt om met dit soort onderzoek nog dieper in het vroege heelal door te dringen.

Noten

[1] De survey heet MASSIV: ‘Mass Assembly Survey with SINFONI in VVDS’, waarbij ‘VVDS’ voor ‘VIMOS-VLT Deep Survey’ staat. En VIMOS is de ‘VIsible imaging Multi-Object Spectrograph’, de krachtige camera en spectrograaf van de VLT die is gebruikt om de sterrenstelsels voor dit onderzoek te selecteren, en hun afstanden en overige eigenschappen te meten.

[2] SINFONI is de ‘Spectrograph for INtegral Field Observations in the Near Infrared’. Het is het VLT-instrument dat bij de MASSIV-survey is gebruikt. SINFONI is een nabij-infrarood (1,1-2,45 µm) spectrograaf die gebruik maakt van adaptieve optiek om de beeldkwaliteit te verbeteren.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in vier artikelen die in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics zullen verschijnen.

Het onderzoeksteam bestaat uit T. Contini (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie [IRAP], CNRS & Université de Toulouse, Frankrijk), B. Epinat (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille, CNRS & Université d'Aix-Marseille, Frankrijk [LAM]), D. Vergani (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica-INAF, Bologna, Italië [IASF BO-INAF]), J. Queyrel (IRAP), L. Tasca (LAM), B. Garilli (Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica-INAF, Milan, Italië [IASF MI-INAF]), O. Le Fevre (LAM), M. Kissler-Patig (ESO), P. Amram (LAM), J. Moultaka (IRAP), L. Paioro (IASF MI-INAF), L. Tresse (LAM), C. López-Sanjuan (LAM), E. Perez-Montero (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanje), C. Divoy (IRAP) en V. Perret (LAM).

Het jaar 2012 staat in het teken van de vijftigste verjaardag van de oprichting van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO). ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht 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 ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch 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. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. Daarnaast bereidt ESO momenteel de bouw voor van de Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), een telescoop van de 40-meterklasse die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikelen in A&A: artikel I, artikel II, artikel III, artikel IV
• Website MASSIV
• Foto’s van de VLT

Contact

Thierry Contini
Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, CNRS & Université de Toulouse
Toulouse, France
Tel: +33 561 332 814
Mobiel: +33 662 641 268
E-mail: Thierry.Contini@irap.omp.eu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobiel: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@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