Bizarre achterlijke melkweg gevonden in onze eigen kosmische achtertuin

Astronomen jagen op de oorzaak van de 'gearresteerde ontwikkeling' van een nabijgelegen sterrenstelsel met behulp van NASA's Hubble-ruimtetelescoop.

Het vreemde stelsel, NGC 1277 genaamd, lijkt in de afgelopen 10 miljard jaar niet veel te zijn geëvolueerd, zo meldt een nieuw onderzoek. Leren over zijn geschiedenis zou licht moeten werpen op de vorming en evolutie van sterrenstelsels in het algemeen, aldus de leden van het studiepersoneel.

NGC 1277, dat ongeveer 240 miljoen lichtjaar van de aarde verwijderd is, wordt een "rood en dood" sterrenstelsel genoemd omdat het niet genoeg brandstof heeft om nieuwe sterren te produceren. Dat was echter niet altijd het geval. Kort nadat de Melkweg werd gevormd, produceerde het sterren die 1.000 keer sneller zijn dan ze vandaag in onze Melkweg worden gevormd, aldus de onderzoekers. [Galerij: 65 All-Time Great Galaxy Hits]

Astronomen denken dat de sleutel tot de ontwikkeling van NGC 1277 ligt in zijn bolvormige clusters, die groepen sterren zijn. Grote sterrenstelsels hebben meestal twee soorten clusters: metalen armen, die blauw lijken en metaalachtig, die rood lijken. (In astronomisch taalgebruik is een metaal een element op het periodiek systeem dat zwaarder is dan helium.) Vroeg in de geschiedenis van een typische melkweg, zou het heel wat rode clusters moeten hebben; onderzoekers denken dat de blauwe clusters later worden gevormd, nadat kleinere satellieten worden geabsorbeerd in het centrum van de melkweg.

De Melkweg heeft ongeveer gelijke aantallen rode en blauwe bolvormige sterrenhopen, deels omdat ons melkwegstelsel galactische buren opslokt die te dichtbij komen. Maar in NGC 1277 zijn er bijna helemaal geen blauwe bolvormige sterrenhopen, zo meldden de nieuwe studies. Dit suggereert dat de melkweg niet meer groeit omdat het nabijgelegen sterrenstelsels niet opeet - een proces dat stervorming stimuleert vanwege de nieuwe reservoirs gas en stof die beschikbaar zijn na dergelijke gebeurtenissen.

"Ik studeer al heel lang bolvormige clusters in sterrenstelsels, en dit is de eerste keer dat ik dit ooit heb gezien", schreef hoofdauteur Michael Beasley, een astronoom aan het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) van de universiteit van La Laguna in Spanje, zei in een verklaring.

NGC 1277 beweegt misschien te snel om te eten, voegde de onderzoekers eraan toe. Het versnelt door het Perseus-cluster van sterrenstelsels met een snelheid van ongeveer 2 miljoen mph (3,2 miljoen km / u), waardoor het mogelijk niet is dat het gas opneemt voor nieuwe stervorming. Het Perseus-sterrencluster heeft ook een straffende omgeving nabij het centrum; het intergalactische gas is er te heet om samen te vloeien voor stervorming, aldus de leden van het studieteam.

De vorm van de NGC 1277 is ook een bron van mysterie. NGC 1277 heeft twee keer zoveel sterren als de Melkweg, maar het is slechts een kwart van de grootte van onze melkweg. Voor onderzoekers suggereert de vorm van NGC 1277 dat misschien alle sterrenstelsels, inclusief de Melkweg, begonnen als kleine, belemmerd verzamelingen van sterren. Pas nadat we meer materiaal hadden geaccumuleerd, groeiden sterrenstelsels uit tot spiralen en de andere vormen die we vandaag aan de hemel zien.

NGC 1277 is niet de enige "rode en dode" melkweg die er is; Hubble zag verschillende van deze in het vroege universum. (Sterker nog, astronomen suggereren dat 1 op de 1000 massieve sterrenstelsels in het universum eruitzien als NGC 1277.) De andere sterrenstelsels zijn echter te ver weg om duidelijk te kunnen zien. Maar dankzij de relatieve nabijheid van de NGC 1277 kunnen astronomen meer details zien, waardoor meer inzicht in de samenstelling en geschiedenis mogelijk is.

"We kunnen dergelijke originele sterrenstelsels volledig bekijken en de condities van het vroege universum verkennen", studeerde co-auteur Ignacio Trujillo, die ook astronoom is aan de IAC, zei in dezelfde verklaring.

Astronomen pasten in de unieke geschiedenis van NGC 1277 vanwege het centrale zwarte gat, dat veel zwaarder is dan verwacht voor een sterrenstelsel van die omvang. Sommige astronomen suggereren dat jonge sterrenstelsels en zwarte gaten samen groeien; in het geval van NGC 1277 kan het zwarte gat te massief zijn (vergeleken met dat van andere sterrenstelsels) omdat de groei van het sterrenstelsel leed onder het ontbreken van nieuwe sterren.

Het onderzoeksteam heeft de Sloan Digital Sky Survey gebruikt om nog eens 10 kandidaat-sterrenstelsels 'gearresteerde ontwikkeling' te identificeren. Wat betreft NGC 1277 hopen teamleden NASA's aankomende James Webb Space Telescope te gebruiken (die in 2019 wordt gelanceerd) om te kijken hoe bolvormige clusters zich bewegen binnen NGC 1277. De bewegingen van de clusters zullen meer informatie over donkere materie geven - mysterieuze dingen die dat niet doen licht uitzenden of absorberen, maar dat het grootste deel van de massa van het universum vormt.

De resultaten werden gepubliceerd in het nummer van 12 maart van het tijdschrift Nature.