NASA onthult Big Mars Discovery Monday: Live kijken

Net als geesten zweven ultradiffuse sterrenstelsels vaak onopgemerkt in de nachtelijke hemel - die zich uitstrekken over de grootte van de Melkweg, maar die alleen de sterren van een dwergsterrenstelsel bevatten. Nu suggereert een nieuwe simulatie hun explosieve oorsprong en geeft aan dat er misschien veel meer is dan tot nu toe is gezien.

Onderzoekers onthulden de eerste ultra-diffuse melkweg in 2015 en waren verbaasd over hoe de zwakke melkweg zo groot werd met zo weinig sterren. Sindsdien hebben ze veel meer gezien met de gevoeligste telescopen, meestal in grote clusters van vele sterrenstelsels. Maar dit nieuwe onderzoek suggereert dat interne dynamiek in een vormend melkwegstelsel, in plaats van processen die in clusters plaatsvinden, een dwerg kan blazen tot een enorme, verspreide grootte - en daarom kunnen ze het universum zelfs ver van grote clusters doorpuffen, verstopt in het zicht vanwege hun zwakte.

Een internationale samenwerking genaamd NIHAO - het numerieke onderzoek van een honderdtal astronomische objecten - simuleerde de vorming van 100 sterrenstelsels in extreem detail en volgde de manier waarop gassen, sterren en donkere materie vormden die in de systemen met elkaar interageerden. Binnen die 100 vonden ze er enkele die overeenkwamen met het profiel van de nieuw ontdekte ultra-diffuse sterrenstelsels. Dus werkten ze achterwaarts om te onderscheiden wat hen had veroorzaakt - geen grote melkwegstelsels die faalden en verzwakten, maar dwergstelsels werden tot een buitengewone grootte uitgerekt. [Galactische evolutie: hoe sterrenstelsels gerangschikt zijn per type (Infographic)]

"Zodra sterren supernova ontploffen, geven ze heel veel energie vrij in het omringende gas, en dit gas kan echt heel snel worden verdreven," Arianna di Cintio, een onderzoeker aan het DARK Cosmology Center van de universiteit van Kopenhagen en hoofdauteur van het nieuwe werk, vertelde ProfoundSpace.org. Als dwergstelsels al vroeg in hun leven genoeg van deze supernova's ervaren, zei ze, kan de melkweg naar buiten stromen, op de uitstroom van gas.

"Kortom, de deeltjes van de donkere materie vliegen naar buiten vanuit het centrum van de melkweg, en dit proces gebeurt ook voor de sterren", zei di Cintio. "Aan het eind van de dag, vorm je een sterrenstelsel dat weinig sterren heeft, dus het is een dwergstelsel, maar de sterren hebben zich verspreid over een groot, groot oppervlak - iets vergelijkbaars als de Melkweg."

Dus de paar miljoen sterren van de sterrenstelsels blazen op om een ​​ruimte te vullen die gewoonlijk ongeveer 1.000 keer dat aantal zou kunnen ontvangen.

Deze video van NIHAO (PI A.V. Macciò, NYUAD) toont een simulatie van de vorming van een ultra-diffuus sterrenstelsel, met afbeeldingen van de fonteinen van het gas dat uit de melkweg stroomt.

Het is gemakkelijker om ultra-diffuse sterrenstelsels te vinden in grote clusters van sterrenstelsels, omdat daar de krachtigste telescopen hun zinnen zetten - zo heeft het National Astronomical Observatory van de Subaru-telescoop uit Japan er 854 gevonden in de Coma Cluster, volgens een verklaring van de universiteit. Niels Bohr Institute. Er zijn er tot dusverre maar een paar gevonden die alleen zweven, zei Di Cintio.

Het feit dat de simulatie deze vertrouwde - zij het mysterieuze - structuren creëerde is "een zeer, zeer mooie bevestiging van wat we denken dat er is - het huidige kosmologische model", zei di Cintio. "Dit effect van expansie van donkere materie en sterren, we wisten dat het een paar jaar bestond, maar niemand verbond het nog met ultra-diffuse sterrenstelsels omdat ze nog niet werden waargenomen."

Di Cintio zei dat de volgende stappen zijn om te proberen en verifiëren meer ultra-diffuse sterrenstelsels die op hun eigen leven, buiten de grote clusters, en om hun massa te meten - mogelijk door zwaartekracht lensing - om te helpen verifiëren dat ze echt dwerg-melkweg-massa zijn . Over het algemeen zal verder onderzoek onderzoekers helpen extreem zwakke, lichtstralende sterrenstelsels te ontdekken die zich in het gezichtsveld van onze telescopen kunnen bevinden.

"Tot nu toe waren we in zekere zin blind voor deze lichtarme en ultra-diffuse sterrenstelsels," zei di Cintio. "We kunnen rondkijken en duizenden sterrenstelsels vinden waar we nog niet eens aan gedacht hebben."

Het nieuwe werk werd gedetailleerd 29 november in het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.