Persbericht

Galactisch vuurwerk: nieuwe ESO-opnamen tonen prachtige kenmerken van nabije sterrenstelsels

16 juli 2021

Een team van astronomen heeft nieuwe waarnemingen gepresenteerd van nabije sterrenstelsels die op kleurrijk kosmisch vuurwerk lijken. De opnamen, verkregen met de Very Large Telescope (VLT) van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO), tonen verschillende componenten van de sterrenstelsels in afzonderlijke kleuren, wat astronomen in staat stelt om de locaties van jonge sterren en het warme gas om hen heen te lokaliseren. Door deze nieuwe waarnemingen te combineren met gegevens van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), waar ESO een van de partners van is, helpt het team nieuw licht te werpen op wat gas ertoe aanzet om sterren te vormen.

Astronomen weten dat sterren worden geboren in wolken van gas, maar wat de stervorming in gang zet, en welke rol sterrenstelsels als geheel daarbij spelen, blijft een raadsel. Om dit proces te begrijpen, heeft een onderzoeksteam diverse nabije sterrenstelsels waargenomen met krachtige telescopen op de grond en in de ruimte, om daarin de verschillende gebieden op te sporen die bij de geboorte van nieuwe sterren betrokken zijn.

‘Voor het eerst kunnen we afzonderlijke kernen van stervorming over een breed scala aan locaties en omgevingen analyseren in een steekproef die representatief is voor de verschillende soorten sterrenstelsels,’ zegt Eric Emsellem, ESO-astronoom in Duitsland en hoofd van de VLT-waarnemingen die zijn gedaan in het kader van het Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS)-project. ‘We kunnen het gas dat tot de geboorte van sterren leidt rechtstreeks waarnemen, we zien de jonge sterren zelf en we zijn getuige van de verschillende  levensfasen die zij doorlopen.’

Emsellem, die tevens verbonden is aan de Universiteit van Lyon, Frankrijk, en zijn team hebben nu hun meest recente galactische scans gepresenteerd, zoals die zijn gedaan met het Multi-Unit Spectroscopic Explorer (MUSE)-instrument van ESO’s VLT in de Atacama-woestijn in Chili. Ze gebruikten MUSE om pasgeboren sterren en het omringende gas op te sporen, dat door de sterren wordt verlicht en verwarmd, en als een indicator van actieve stervorming fungeert.

De nieuwe MUSE-opnamen worden nu gecombineerd met waarnemingen van dezelfde sterrenstelsels die met ALMA zijn gedaan en eerder dit jaar zijn vrijgegeven. ALMA, die ook in Chili staat, is bijzonder geschikt om koude gaswolken in kaart te brengen – de delen van sterrenstelsels die de grondstof leveren waaruit sterren ontstaan.

Door de MUSE- en ALMA-opnamen met elkaar te combineren, kunnen astronomen de galactische gebieden onderzoeken waar stervorming plaatsvindt, vergeleken met waar deze naar verwachting zou plaatsvinden, om zo beter te begrijpen wat de aanzet geeft tot de geboorte van nieuwe sterren, en wat deze juist stimuleert of afremt. De resulterende opnamen zijn verbluffend mooi, en geven een spectaculair kleurrijk kijkje in de stellaire kraamkamers van naburige sterrenstelsels.

‘Er zijn nog veel raadsels die we willen oplossen,’ zegt co-auteur Kathryn Kreckel van de Universiteit van Heidelberg in Duitsland. ‘Worden sterren vaker geboren in specifieke delen van hun moederstelsels en zo ja, waarom? En hoe beïnvloedt de evolutie van pasgeboren sterren de vorming van volgende generaties van sterren?’

Dankzij de schat aan gegevens van MUSE en ALMA die het PHANGS-team heeft verzameld zullen astronomen deze vragen nu kunnen beantwoorden. MUSE verzamelt spectra – de ‘streepjescodes’ die astronomen scannen om  de eigenschappen van kosmische objecten te onthullen – voor elke plek in zijn beeldveld, en levert daardoor veel rijkere informatie dan traditionele instrumenten. Voor het PHANGS-project heeft MUSE 30.000 nevels van warm gas waargenomen en ongeveer 15 miljoen spectra van uiteenlopende galactische gebieden verzameld. De ALMA-waarnemingen hebben astronomen juist in staat gesteld om ongeveer 100.000 gebieden van koud gas in 90 nabije sterrenstelsels in kaart te brengen, wat een ongekend detailrijke atlas van stellaire kraamkamers in het nabije heelal heeft opgeleverd.

Daarnaast maakt het PHANGS-project ook gebruik van waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA. De verschillende sterrenwachten waren zo geselecteerd dat het team onze galactische buren op verschillende golflengten (zichtbaar, nabij-infrarood en radio) nauwkeurig konden onderzoeken, waarbij elk golflengtegebied specifieke delen van de waargenomen sterrenstelsels ontsluierde. ‘Deze combinatie stelt ons in staat om de verschillende stadia van de stergeboorte – van de vorming van de stellaire kraamkamers tot de aanvang van de eigenlijke stervorming en de uiteindelijke verwoesting van de kraamkamers door de pasgeboren sterren –  in meer detail te onderzoeken dan met afzonderlijke waarnemingen mogelijk is,’ zegt co-auteur Francesco Belfiore van INAF-Arcetri in Firenze, Italië. ‘PHANGS biedt ons voor het eerst de mogelijkheid om zo’n compleet beeld van het stervormingsproces te verkrijgen, en opnamen te maken die scherp genoeg zijn om de afzonderlijke wolken, sterren en nevels te bekijken die indicatief zijn voor stervorming.’

De resultaten van het PHANGS-project zullen verder worden aangescherpt door toekomstige telescopen en instrumenten, zoals NASA’s James Webb Space Telescope. De gegevens die op deze manier worden verkregen, zullen een stevigere basis vormen voor de waarnemingen die met ESO’s toekomstige Extremely Large Telescope (ELT) zullen worden gedaan. Deze telescoop zal later dit decennium in bedrijf komen en een nog detailrijker beeld kunnen geven van de structuren van stellaire kraamkamers.

‘Hoe verbazingwekkend PHANGS ook is, de resolutie van de kaarten die we produceren is net voldoende om afzonderlijke stervormende wolken te herkennen en te scheiden, maar niet goed genoeg om in detail te zien wat daarbinnen gebeurt’, aldus Eva Schinnerer, leider van een onderzoeksteam aan het Max-Planck-Institut für Astronomie in Duitsland en hoofdonderzoeker van het PHANGS-project, in het kader waarvan de nieuwe waarnemingen werden uitgevoerd. ‘Nieuwe observatie-inspanningen van ons team en anderen verleggen de grens steeds verder, dus we hebben nog tientallen jaren van spannende ontdekkingen voor de boeg.’

Meer informatie

Het internationale PHANGS-team bestaat uit meer dan 90 wetenschappers, van master-studenten tot gepensioneerden, die verbonden zijn aan 30 instituten verspreid over vier continenten. De MUSE-datareductie-werkgroep binnen PHANGS staat onder leiding van Eric Emsellem (European Southern Observatory, Garching, Duitsland, en het Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Universiteit van Lyon, ENS de Lyon, Saint-Genis Laval, Frankrijk) en bestaat uit Francesco Belfiore (INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Firenze, Italië), Guillermo Blanc (Carnegie Observatories, Pasadena, VS), Enrico Congiu (Universidad de Chile, Santiago, Chili en het Las Campanas Observatory, Carnegie Institution for Science, Atacama Region, Chili), Brent Groves (The University of Western Australia, Perth, Australië), I-Ting Ho (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland [MPIA]), Kathryn Kreckel (Ruprecht-Karls-universiteit, Heidelberg, Duitsland), Rebecca McElroy (Sydney Institute for Astronomy, Sydney, Australië), Ismael Pessa (MPIA), Patricia Sanchez-Blazquez (Complutense-universiteit van Madrid, Madrid, Spanje), Francesco Santoro (MPIA), Fabian Scheuermann (Ruprecht-Karls-universiteit, Heidelberg, Germany) en Eva Schinnerer (MPIA).

Op het openbare beeldarchief van ESO is een selectie van PHANGS-opnamen te vinden.

ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. 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) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. Ook op Paranal zal ESO onderkomen bieden aan en het beheer voeren over de Cherenkov Telescope Array South, ’s werelds grootste en meest gevoelige observatorium van gammastraling. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.

Links

•           PHANGS-website 

•           MUSE-instrument 

•           Foto’s van de VLT

•           Foto’s van ALMA 

•           Voor journalisten: abonneer je op persberichten onder embargo in je eigen taal

•           Voor wetenschappers: heb je een verhaal? Promoot je onderzoek

Contact

Eric Emsellem
European Southern Observatory
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6914
E-mail: eric.emsellem@eso.org

Eva Schinnerer
Max Planck Institute for Astronomy
Heidelberg, Germany
Tel: +49 6221 528 294
E-mail: schinner@mpia.de

Kathryn Kreckel
Astronomisches Recheninstitut, Zentrum für Astronomie, Universität Heidelberg
Heidelberg, Germany
E-mail: kathryn.kreckel@uni-heidelberg.de

Francesco Belfiore
INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri
Florence, Italy
E-mail: francesco.belfiore@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mob: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Dit is een vertaling van ESO-persbericht eso2110.