Ghost Light from Dead Galaxies werpt licht op Ancient Galaxy-interacties

Wist je dat astronomen kunnen leren over sterrenstelsels die lang geleden zijn gestorven? Dat is onderdeel van het verhaal van de kosmos dat de diepe kosmos staart Hubble-ruimtetelescoop werd gebouwd om te vertellen. Samen met andere telescopen op de grond en in een baan vult het het verhaal van het universum in terwijl het naar verre objecten tuurt. Sommige van zijn meest fascinerende objecten zijn sterrenstelsels, waaronder enkele die zich in de kinderschoenen van het universum hebben gevormd en nu al lang uit het kosmische toneel zijn verdwenen. Welke verhalen vertellen ze? 

Wat Hubble gevonden

Het bestuderen van lang geleden overleden sterrenstelsels klinkt alsof het onmogelijk zou zijn. In zekere zin wel. Ze zijn er niet meer, maar het blijkt dat sommige van hun sterren dat zijn. Voor meer informatie over vroege sterrenstelsels die niet meer bestaan, Hubble waargenomen zwak licht van verweesde sterren die ongeveer 4 miljard lichtjaar van ons verwijderd zijn. Ze werden miljarden jaren geleden geboren en werden op de een of andere manier met hoge snelheid uitgeworpen uit hun oorspronkelijke sterrenstelsels, die zelf al lang verdwenen zijn. Het blijkt dat een soort galactische chaos deze sterren door de ruimte heeft laten wankelen. Ze behoorden tot een sterrenstelsel in een enorm sterrenstelsel genaamd "Pandora's Cluster". Het licht van die verre sterren gaf aanwijzingen voor een plaats delict van echt galactische proporties: maar liefst zes sterrenstelsels werden op de een of andere manier in stukken gescheurd binnen het cluster. Hoe kon dit gebeuren?

Zwaartekracht verklaart veel

Elke melkweg heeft een zwaartekracht. Het is de gecombineerde zwaartekracht van alle sterren, wolken van gas en stof, zwarte gaten en donkere materie die in de melkweg bestaan. In een cluster krijg je de gecombineerde zwaartekracht van alle sterrenstelsels, en dat beïnvloedt alle leden van de cluster. Die zwaartekracht is behoorlijk sterk. Bovendien hebben sterrenstelsels de neiging om binnen hun clusters rond te bewegen, wat de bewegingen en interacties van hun clustermaatjes beïnvloedt. Voeg die twee effecten bij elkaar en je zet het toneel voor de vernietiging van enkele niet zo gelukkige kleine sterrenstelsels die toevallig in de actie verstrikt raken. Ze komen vast te zitten in een squeeze-spel tussen hun grotere buren terwijl ze reizen, Uiteindelijk trekt de sterke zwaartekracht van de grotere sterrenstelsels de kleinere uit elkaar. 

Astronomen vonden aanwijzingen voor deze vernietigende vernietiging van sterrenstelsels door het licht te bestuderen van sterren die door de actie waren verstrooid. Dat licht zou detecteerbaar zijn lang nadat de sterrenstelsels waren vernietigd. Deze voorspelde "intracluster" -gloed van sterren is echter erg zwak en is een behoorlijke uitdaging om te observeren. Dit zijn extreem vage sterren en ze zijn het helderst in infrarode golflengten van licht.

Dit is waar Hubble komt binnen. Het heeft zeer gevoelige detectoren om die vage gloed van de sterren vast te leggen. De observaties hielpen wetenschappers het gecombineerde licht bestuderen van ongeveer 200 miljard sterren die werden uitgeworpen uit op elkaar inwerkende sterrenstelsels.

Uit de metingen bleek dat de verstrooide sterren rijk zijn aan zwaardere elementen zoals zuurstof, koolstof en stikstof. Dit betekent dat ze niet de allereerste sterren zijn die ooit zijn gevormd. De eerste sterren bestonden voornamelijk uit waterstof en helium en smeden zwaardere elementen in hun kernen. Toen die vroegsten stierven, werden alle elementen in de ruimte en in nevels van gas en stof geworpen. Latere generaties sterren gevormd uit die wolken en vertonen hogere concentraties zware elementen. Het zijn de verrijkte sterren die Hubble bestudeerd in een poging om te volgen wat er met hun galactische huizen is gebeurd. 

Future Studies Zero in op meer weessterren

Er is nog veel te ontdekken over de vroegste, meest verre sterrenstelsels en hun interacties. Overal Hubble ziet, vindt het steeds meer sterrenstelsels. Hoe verder weggelijken, hoe verder terug in de tijd het lijkt. Telkens wanneer hij een 'diep veld'-observatie doet, toont deze telescoop astronomen fascinerende dingen over de vroegste tijden in de kosmos. Dat is allemaal onderdeel van de studie van de kosmologie, de oorsprong en evolutie van het universum.