Waarnemingen van de oudste sterrenstelsels in het heelal hielpen wetenschappers om erachter te komen dat "dode" sterrenstelsels, die niet in staat waren om zelf nieuwe sterren te vormen, bijna vanaf het allereerste begin van de tijd bestonden, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
“Ongeveer de helft van de grootste sterrenstelsels in het heelal heeft hun reserves aan 'stellaire bouwmaterialen' al 9 miljard jaar geleden uitgeput. Aangenomen werd dat de reden hiervoor superkrachtige uitbarstingen van stervorming waren, veroorzaakt door de botsing van sterrenstelsels. Tot onze verbazing zijn deze 'dode' melkwegstelsels eerder spiraalvormig dan elliptisch, wat deze theorie tegenspreekt”, schrijven Sune Toft van het Niels Bohr Instituut in Kopenhagen (Denemarken) en zijn collega's.
Wreed universum
In het centrum van de Melkweg en bijna al zijn "neven" bevindt zich een superzwaar zwart gat, dat onzichtbaar de processen van de circulatie van materie door de melkweg "leidt". Astronomen geloven lange tijd dat de activering van dergelijke zwarte gaten leidt tot de geleidelijke verwoesting van de melkweg en het stoppen van stervormingsprocessen als gevolg van het feit dat het zwarte gat opwarmt en koude wolken van stof en waterstof buiten de melkweg werpt.
Deze gaswolken koelen langzaam af en omringen geleidelijk de sterrenstelsels in een gigantische cocon van gloeiend plasma, die de beweging van koude gasstromen uit het intergalactische medium verhindert. Als gevolg van dergelijke processen zijn volgens wetenschappers tegenwoordig ongeveer de helft van de sterrenstelsels in het waarneembare heelal "levende lijken" - er worden niet echt nieuwe sterren in geboren. Andere astronomen geloven dat de oorzaak van de "dood" van sterrenstelsels hun botsingen met elkaar zijn, die leiden tot scherpe uitbarstingen van stervorming en "uitbranden" van alle reserves van neutraal gas.
Toft en zijn collega's hebben ontdekt dat noch zwarte gaten, noch botsingen met buren de oorzaak zijn van hun dood, nadat ze de eerste foto's hadden ontvangen van de centrale regio's van de oudste sterrenstelsels die we zien in de staat waarin ze zich 10,6 miljard jaar geleden bevonden.
Deze foto's zijn gemaakt door wetenschappers tijdens het bestuderen van een van de kleinste en meest onzichtbare sterrenstelsels van het jonge universum, MACS2129-1, waarvan het licht werd versterkt door de zwaartekracht van de grote cluster van sterrenstelsels MACS2129, gelegen op de lijn tussen de aarde en MACS2129-1. Om het te observeren, gebruikten astronomen het Hubble-orbitaalobservatorium en het XSHOOTER-instrument dat op de VLT-grondtelescoop was geïnstalleerd om afbeeldingen van afzonderlijke sterrenstelsels te verkrijgen.
Promotie video:
De cyclus van de dood
Op het eerste gezicht was het niet anders dan de typische 'dode' elliptische sterrenstelsels die te zien zijn in de buurt van de Melkweg - de sterren erin zijn niet echt gevormd, en het was zelf geschilderd in een rode tint, de kleur van langlevende rode dwergen en oudere sterren die bijna waren uitgeput zijn voorraden thermonucleaire "brandstof".
Aan de andere kant, toen wetenschappers het spectrum begonnen te bestuderen, merkten ze iets ongewoons op - het bleek dat MACS2129-1 niet bolvormig was, maar plat, vergelijkbaar met de typische "pannenkoek" van de Melkweg en andere spiraalstelsels.
Deze ontdekking kwam als een echte verrassing voor astronomen, aangezien de mogelijkheid om een spiraalvormig sterrenstelsel in zo'n jong universum te laten vervagen gewoonweg niet eerder was overwogen. Wetenschappers geloofden dat "dood door gulzigheid", zoals de Russisch-Duitse astronoom Alexei Finogenov dit proces noemt, alleen kenmerkend is voor elliptische sterrenstelsels die zijn ontstaan als gevolg van de botsing van twee grote sterrenstelsels van andere typen.
Wat had ervoor kunnen zorgen dat de melkweg "stierf"? Wetenschappers geloven dat donkere materie, waarvan de clusters de rand van alle sterrenstelsels omringen, bij de dood betrokken kunnen zijn geweest. Het zou de "gewone" materie, die uit het intergalactische medium stroomt, kunnen dwingen zijn beweging te versnellen en op te warmen, waardoor de melkweg geen toegang meer had tot verse "stellaire bouwmaterialen" en leidde tot een volledige stopzetting van de stervorming.
Dit idee is ook niet geheel consistent met moderne ideeën over de evolutie van sterrenstelsels - tegenwoordig geloven astronomen dat sterrenstelsels "van binnenuit" beginnen te sterven, en niet "van buitenaf", zoals voorgesteld door Toft en zijn collega's. Bovendien is het onduidelijk hoe MACS2129-1 en zijn "neven" veranderden in moderne "dode" elliptische sterrenstelsels. Wetenschappers zijn van plan om het antwoord op beide vragen te vinden door andere oude sterrenstelsels te observeren op zoek naar analogen van MACS2129-1.
