ASTRON

Oudste sterrenstelsels hebben veel meer sterren & massa

Oudste sterrenstelsels hebben veel meer sterren & massaClick here for a high res image. Klik hier voor een hoge resolutie foto.

Een internationaal team van astronomen, waaronder sterrenkundigen van ASTRON en geleid door dr. Michele Cappellari van de universiteit van Oxford, hebben ontdekt dat sommige van de oudste sterrenstelsels in het heelal vele malen meer sterren en drie keer meer stermassa hebben, dan alle huidige modellen voor ster-evolutie voorspellen. Het team vond een manier om de effecten van de donkere materie, die eerdere bepalingen van de hoeveelheid sterren bemoeilijkten, te verwijderen. Een artikel over deze bevindingen is deze week gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Nature. 

De analyse van het team betekent dat alle huidige modellen, die decennia lang aangenomen hebben dat de hoeveelheid waargenomen licht op een simpele manier gebruikt kan worden om te bepalen hoeveel massa er in sterren zit, herzien moeten worden. Het resultaat suggereert dat er ook een nieuwe puzzel is waarover nagedacht moet worden: hoe komt het dat hele oude sterrenstelsels, die dus heel vroeg in het bestaan van het heelal gevormd zijn, al zo snel zo zwaar kunnen worden.

"Het licht dat we van sterrenstelsels ontvangen onthult alleen het topje van de ijsberg; wat we echt nodig hebben is een methode waarmee we alle massa in sterren kunnen meten', aldus Dr. Michele Cappellari van de Universiteit van Oxford. 'Sterrenstelsels bevatten enorme aantallen kleine sterren, planeten en zwarte gaten, die samen een groot deel van de massa in een sterrenstelsel vertegenwoordigen, maar die maar een klein deel van het licht uitzenden. Tot nu toe werd aangenomen dat uit de hoeveelheid waargenomen licht de totale massa in sterren direct afgeleid kon worden en dat elke discrepantie te wijten is aan de aanwezige donkere materie. Onze analyse laat zien dat dit niet klopt: er zitten grote verschillen tussen sterrenstelsels; sommige daarvan hebben veel meer sterren dan gedacht en zijn veel vreemder dan tot nu toe gedacht.'

Tot nu toe was het erg lastig om de massa in sterren te bepalen omdat het onmogelijk was om de massa in sterren te onderscheiden van die van de donkere materie. Eerdere pogingen van andere onderzoeksgroepen hebben geen duidelijk antwoord kunnen geven.

De nieuwe methode is mogelijk gemaakt door de beschikbaarheid van tweedimensionale kaarten van de bewegingen van de sterren in een groot aantal sterrenstelsels, gecombineerd met geavanceerde modellen van de dynamica van de sterrenstelsels. Hierdoor is het mogelijk te effecten van de donkere materie te scheiden van die van de sterren en is het mogelijk te laten zien dat de relatie tussen waargenomen licht en stellaire massa niet universeel is en sterk varieert tussen de verschillende typen sterrenstelsels. Oudere sterrenstelsels hebben drie keer meer materie in sterren dan gedacht alleen op grond van hun waargenomen hoeveelheid licht.

'Over de vraag hoe je de waargenomen hoeveelheid licht omzet in een voorspelling voor de hoeveelheid materie in sterren is jarenlang gediscussieerd maar tot nu toe waren er geen aanwijzingen dat de relatie tussen licht en massa niet universeel was', aldus Dr. Cappellari. ' We denken dat wij, voor het eerst, de onzekerheden in de modellen veroorzaakt door de aanwezigheid van donkere materie opgelost hebben. Het opwindende is dat het laat zien dat er nog heel veel te ontdekken valt over de vorming en evolutie van sterrenstelsels'.

 


 

Meer informatie over het project en het team is te vinden op http://wwwastro.physics.ox.ac.uk/atlas3d/ .

Voor meer informatie: Prof. Dr. Tom Oosterloo +31 (0)521 595100; of Dr. Michele Cappellari +44 (0)1865 273647.  

Foto boven: Opname van het centrum van Omega Centauri: de kleine, rode sterren (blauw is heet, rood is koud) in deze opname zijn precies het soort sterren dat in nabije sterrenhopen waargenomen kunnen worden, maar te zwak zijn om gezien te kunnen worden in sterrenstelsels die veel verder weg zijn. Echter, door de methode ontwikkeld door het onderzoeksteam is het mogelijk om te laten zien dat de meeste sterren in oude sterrenstelsels dit soort kleine, rode sterren zijn.
Design: Kuenst.    Development: Dripl.    © 2014 ASTRON