Een gigantische jonge ster, vele malen de massa van de zon, samen met een wolk van gas en stof eromheen, viel in het gezichtsveld van de in een baan om Herschel draaiende telescoop.
De protoster, die de astronomische aanduiding RCW 120 ontving, is slechts enkele tienduizenden jaren oud en waarin nog geen thermonucleaire reacties zijn begonnen, heeft een massa van 8-10 keer de massa van de zon en is omgeven door een wolk die ongeveer 200 keer meer materie bevat dan in Zonnestelsel.
Als het gas en stof van deze wolk op de protoster blijft vallen, kan deze ontbranden en veranderen in een van de helderste reuzensterren in onze melkweg: de Melkweg.
"Het zijn de massieve sterren die de dynamische en chemische evolutie van de melkweg regelen", zegt dr. Annie Zavagno van het Astrophysical Laboratory in Marseille. “Massieve sterren genereren zware elementen zoals ijzer en duwen ze de interstellaire ruimte in. En terwijl ze hun leven beëindigen in een supernova-explosie, vullen ze de galactische ruimte met energie."
De bestaande theorieën over stervorming kunnen het bestaan van stellaire objecten met een massa die de massa van de zon met meer dan 10 keer overschrijdt, niet verklaren. De harde straling van dergelijke sterren zou de omringende gas- en stofwolken moeten wegblazen, waardoor hun groei wordt beperkt. Tegelijkertijd kennen astronomen sterren met een massa van 120 keer of meer dan de zon.
Trouwens, de ster RCW 120 had, net als vele anderen, inclusief die met planeten, astronomen veel eerder kunnen ontdekken als ze aanvankelijk een nauwkeurigere zoekmethode hadden gebruikt.
Volgens het tijdschrift Nature kan de Lyman-alpha-methode die wetenschappers nog steeds gebruiken om sterrenstelsels op miljarden lichtjaren van de aarde te detecteren, eigenlijk maar één op de tien sterrenstelsels vinden!
* * *
Promotie video:
Astronomen hebben dit al lang vermoed, maar alleen Matthew Hayes van de Universiteit van Genève en zijn collega's, met behulp van de apparatuur van de VLT-telescoop van de European Southern Observatory, waren de eersten die deze aannames bevestigden met waarnemingsgegevens.
“Astronomen hebben altijd geweten dat een fractie van de sterrenstelsels in Lyman-alpha-verkenning ontbreekt, maar nu hebben we voor het eerst schattingen. Het aantal gemiste sterrenstelsels is aanzienlijk,”zei Hayes.
Om hun hypothese te testen, bestudeerden wetenschappers hetzelfde gebied van de sterrenhemel, waar sterrenstelsels zich bevinden, het licht van waaruit gedurende 10 miljard jaar naar de aarde reist. Met behulp van twee van de vier telescopen van acht meter waaruit de VLT bestaat, schatten astronomen het aantal sterrenstelsels met behulp van de standaard Lyman-alfamethode en op basis van een andere spectrale reeks, H-alfa, ontdekt door de Zwitser Johann Balmer. De straling die overeenkomt met verschillende lijnen verschilt in golflengte.
Om de H-alpha-lijn te laten verschijnen, moet het elektron zich verplaatsen tussen het tweede niveau en de niveaus erboven. Omdat waterstofatomen met een elektron in het tweede niveau zeer zeldzaam zijn in het interstellaire medium, kan dergelijk licht vrijwel ongehinderd door wolken van stof en gas gaan en de meeste straling absorberen die overeenkomt met de Lyman-alfalijn.
Daarom concluderen de onderzoekers dat het zoeken naar sterrenstelsels met behulp van H-alpha veel effectiever is dan het zoeken met de traditionele methode. Door absorptie van straling bleven ongeveer negen op de tien sterrenstelsels onopgemerkt.
"Nu we weten hoeveel licht er ontbrak, kunnen we gaan werken aan veel nauwkeurigere weergaven van de kosmos, zodat we beter begrijpen hoe snel sterren op verschillende tijdstippen in het leven van het universum verschenen", merkt een andere auteur van de ontdekking op, Miguel Mas-Hesse.
Andrey Kleshnev
