Persbericht

Het oude hart van de Melkweg

VISTA ontdekt overblijfselen van stokoude bolvormige sterrenhoop

12 oktober 2016

Met behulp van ESO’s infraroodtelescoop VISTA zijn in het centrum van de Melkweg voor het eerst oude sterren van het type RR Lyrae ontdekt. RR Lyrae-sterren maken gewoonlijk deel uit van sterrenpopulaties van meer dan 10 miljard jaar oud. Hun ontdekking wijst erop dat het uitpuilende centrum van de Melkweg is ontstaan door het samengaan van enkele stokoude sterrenhopen. Mogelijk vormen de sterren zelfs het overblijfsel van de zwaarste en oudste sterrenhoop van de hele Melkweg.

Een team onder leiding van Dante Minniti (Universidad Andres Bello, Santiago, Chili) en Rodrigo Contreras (Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chili) heeft waarnemingen van de infraroodsurveytelescoop VISTA, die deel uitmaken van de openbare ESO-survey Variables in the Via Lactea (VVV), gebruikt om het centrale deel van de Melkweg grondig te doorzoeken. Door infrarood licht waar te nemen, dat minder wordt gehinderd door kosmisch stof dan zichtbaar licht, en de uitstekende omstandigheden bij de ESO-sterrenwacht op Paranal te benutten, heeft het team dit gebied duidelijker dan ooit kunnen waarnemen. Daarbij hebben de astronomen een dozijn oude RR Lyrae-sterren in het hart van de Melkweg opgespoord die nog nooit eerder waren waargenomen.

Anders dan de dichtbevolkte centra van andere sterrenstelsels is het Melkwegcentrum dichtbij genoeg om het aan een diepgaand onderzoek te onderwerpen. De ontdekking dat daar RR Lyrae-sterren te vinden zijn, kan astronomen helpen kiezen tussen twee  rivaliserende theorieën over de vorming van deze zogeheten bulges (centrale verdikkingen).

RR Lyrae-sterren worden gewoonlijk aangetroffen in dichtbevolkte bolvormige sterrenhopen. Het zijn veranderlijke sterren waarvan de helderheid met grote regelmaat afwisselend toe- en afneemt. Door zowel de duur van de helderheidscyclus als de gemiddelde helderheid van zo’n ster te meten, kunnen astronomen zijn afstand berekenen [1].

Jammergenoeg worden deze prachtige afstandsindicatoren vaak overstraald door jongere, helderdere sterren of gaan ze schuil achter wolken stof. Vandaar dat het tot de VVV-survey niet was gelukt om RR Lyrae-sterren in het extreem dichtbevolkte hart van de Melkweg op te sporen. Volgens het team is het zelfs in het infrarood bijna onbegonnen werk om in die zee van heldere sterren RR Lyrae-sterren te ontdekken.

Met de identificatie van een dozijn RR Lyrae-sterren hebben zij echter loon naar werk gekregen. Hun ontdekking wijst erop dat er verspreid over de bulge van de Melkweg overblijfselen van stokoude bolvormige sterrenhopen te vinden zijn.

Rodrigo Contreras licht dat toe: ‘Deze ontdekking van RR Lyrae-sterren in het centrum van de Melkweg heeft belangrijke implicaties voor de vorming van galactische kernen. Het bewijs steunt het scenario dat stelt dat de bulge oorspronkelijk heeft bestaan uit een aantal bolvormige sterrenhopen die zijn samengesmolten.’

De theorie dat galactische bulges ontstaan door het samengaan van bolvormige sterrenhopen wordt betwist door de alternatieve hypothese dat zij het gevolg zijn van een snelle opeenhoping van gas. De ontdekking van de RR Lyrae-sterren – die normaal gesproken vrijwel uitsluitend in bolvormige sterrenhopen worden aangetroffen – is een zeer sterke aanwijzing dat de bulge van de Melkweg door samensmelting is ontstaan. Dat impliceert dat ook alle andere galactische bulges op deze manier zijn gevormd.

Niet alleen vormen deze sterren een krachtige ondersteuning voor een belangrijke theorie over de ontwikkeling van sterrenstelsels, ze zijn waarschijnlijk ook meer dan 10 miljard jaar oud. Het zijn de zwakke, maar kranige overlevenden van misschien wel de oudste en meest massarijke sterrenhoop binnen onze Melkweg.

Noten

[1] Net als andere regelmatige veranderlijke sterren, zoals de cepheïden, vertonen RR Lyrae-sterren een eenvoudig verband tussen de snelheid waarmee zij van helderheid veranderen en hun absolute helderheid. Langere periode betekent helderdere ster. Met behulp van deze zogeheten periode-lichtkrachtrelatie kan de afstand van een ster worden afgeleid uit de periode van zijn helderheidsveranderingen en zijn schijnbare helderheid.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in een artikel in The Astrophysical Journal Letters.

Het onderzoeksteam bestaat uit D. Minniti (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chili; Departamento de Física, Universidad Andrés Bello, Santiago, Chili; Vatican Observatory, Vaticaanstad, Italië), R.C. Ramos (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chili;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chili), M. Zoccali (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chili;  Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chili), M. Rejkuba (European Southern Observatory, Garching bei München, Duitsland; Excellence Cluster Universe, Garching, Duitsland), O.A. Gonzalez (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory, Edinburgh, VK), E. Valenti (European Southern Observatory, Garching bei München, Duitsland), F. Gran (Instituto Milenio de Astrofísica, Santiago, Chili; Pontificia Universidad Católica de Chile, Instituto de Astrofísica, Santiago, Chili).

ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. 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 specifiek 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. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

• Onderzoeksartikel
• Variables in the Via Lactea (VVV) (openbare ESO-survey)

Contact

Dante Minniti
Universidad Andrés Bello
Santiago, Chile
E-mail: dante@astrofisica.cl

Rodrigo Contreras Ramos
Instituto Milenio de Astrofísica
Santiago, Chile
E-mail: rcontrer@astro.puc.cl

Mathias Jäger
Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Mob: +49 176 62397500
E-mail: mjaeger@partner.eso.org

Rodrigo Alvarez (press contact België)
ESO Science Outreach Network en Planetarium, Royal Observatory of Belgium
Tel: +32-2-474 70 50
E-mail: eson-belgië@eso.org

Connect with ESO on social media