Delen:
10 Verbazingwekkende galactische rariteiten
Onverwachte galactische eigenaardigheden kunnen nederige onderzoekers en fauteuilastronomen gelijkmaken door kosmische voorspellingen te omzeilen. Gelukkig leren ze ons graag wat ze weten. We moeten gewoon leren luisteren.
10 Triangulum II
https://www.youtube.com/watch?v=t2aAHZcO7F4?end=56
Het nabijgelegen Triangulum II heeft de onderzoekers van Caltech verbaasd met zijn supersnelle sterren. Onze kleine galactische buur heeft slechts ongeveer 1.000 van hen, vergeleken met onze trek van minstens 100 miljard. Maar Triangulum II heeft een enorme hoeveelheid verborgen massa.
Mauna Kea's grote Keck-telescopen klokken zes van deze sterren die veel sneller gingen dan verwacht, gezien de bloedarme lichaamsbouw van de melkweg. Dankzij deze snelheidssterren konden onderzoekers Triangulum II's zwaartekracht en zijn totale massa berekenen.
Ze vonden de hoogste concentratie van donkere materie in elk bestudeerd sterrenstelsel tot nu toe. Franse onderzoekers van de Universiteit van Straatsburg beweren echter dat de zwaartekrachtsleep van naburige sterrenstelsels de sterren ronddwaalt.
Als het vol zit met dicht opeengepakte donkere materie, biedt de melkweg een perfecte gelegenheid om direct een glimp op te vangen van de mysterieuze substantie die 24 procent van de massa van het universum uitmaakt. Een eigenaardigheid van donkere materiedeeltjes - als ze bestaan - is dat ze blijkbaar elkaar bij contact vernietigen, waardoor een regen van gammastraling vrijkomt. Aangezien Triangulum II een dood sterrenstelsel is, zouden deze signalen helder moeten zijn, zonder interferentie van de vele kosmische energiebronnen die aanwezig zijn in levendiger sectoren.
9 The Mysterious Galactic Ring
Amerikaanse en Hongaarse astronomen stuitten onlangs op een structuur die zo waanzinnig groot is dat het niet zou moeten bestaan: een ring van sterrenstelsels die vijf miljard lichtjaar breed is. Deze duizelingwekkende menagerie strekt zich uit over een luchtruim dat 70 keer groter is dan de breedte van een volle maan.
Een indicatie van de grootte van de ring komt van de nabijheid van zeven waargenomen gamma-bursts (GRB's), de meest gewelddadige gebeurtenissen in het universum. GRB's komen voor wanneer 'uitgerolde sterren hypernova worden en in zwarte gaten vallen.
Omdat de zeven bursts in kwestie op vergelijkbare afstanden lagen, concludeerden astronomen dat er een gigantische structuur van gekoppelde galactische hotspots aanwezig was. Natuurlijk kan het puur toeval zijn, maar onderzoekers beweren dat de kans hierop 20.000 tot 1 is.
De ring schendt onze kosmologische modellen die de opeenhoping van dergelijke klodders verbieden en grote dingen beperken tot ongeveer 1,2 miljard lichtjaar in omvang. Deze modellen suggereren een relatief uniform universum - een veronderstelling die wordt versterkt door babyfoto's, knipte kort nadat de oerknal het universum tot leven bracht.
Dus, als het echt bestaat, waarom is de ring dan zo verdomd groot? Niemand weet het, hoewel donkere materie kan worden betrokken bij het samenbrengen van alles.
8 Tayna de eerstgeborene
Astronomen hebben de krachten van de Hubble- en Spitzer-ruimtetelescopen gecombineerd om de zwakste melkweg ooit te bekijken. Ze zochten terug naar de tijd naar slechts 400 miljoen jaar na de oerknal om deze nieuwe variëteit van ultrafijne sterrenstelsels te zien, wiens soort tot dusver de detectie had ontweken.
De melkweg heet Tayna, wat 'eerstgeborene' betekent in de Aymara-tong die inheems is in Zuid-Amerika's Andes en Altiplano. Het lijkt misschien wel het eenzaamste kleine sterrenstelsel ooit, maar het is een van de 22 gelijkaardige natale broers en zussen die op bijna de waarneembare rand van het bestaan zijn neergestreken.
Om Tayna helder in de kosmos te vinden, waren twee van onze beste ruimtetelescopen nodig en een enorme bijdrage van het sterrenstelselcluster MACS J0416.1-2403 dat vier miljard lichtjaar verwijderd is. Met zijn massa van één miljard zonnen verergerde het cluster het licht dat er omheen stroomde en gaf ons een glimp van Tayna in al zijn rode, gepixeleerde glorie.
De James Webb-ruimtetelescoop, gepland voor de lancering in 2018, zal Tayna en zijn embryonale familie veel gedetailleerder onthullen en ons een beeld geven van de eerste sterrenstelsels. We zouden willen dat we Tanya op volwassen leeftijd konden zien. Voor al zijn bestraffing, pochte het een hoge mate van stervorming en groeide het waarschijnlijk uit tot een respectabele melkweg.
7 Borstvoeding Galaxy
Astronomen weten niet precies hoe sterrenstelsels worden geboren. Stromen waterstof en andere gesorteerde gassen in de richting van massieve bosjes donkere materie die dienen als zwaartekrachtnesten? Of worden sterrenstelsels gevoed door een gasachtige intergalactische pijplijn, zoals een soort van etherische mama vogel? De eerste is te traag om de geobserveerde gegevens te evenaren, en de laatste is nooit waargenomen.
Tot nu. Caltech-onderzoekers gebruikten hun eigen Cosmic Web Imager om een proto-galactische schijf (baby-melkwegstelsel) van 10 miljard lichtjaar weg te spotten die een voedende waterstofformule met borstvoeding werd gegeven door een uitgestrekte gasstreng. De streng maakt deel uit van een veel groter, onderling verbonden kosmisch web van niet-geclaimde stellaire ingrediënten.
Dankzij de toevallige plaatsing van twee quasars leek de actieve streng veel helderder dan de rest van het netwerk, en steekt hij uit als een vlammende duim. Het blijkt dat de gasachtige streng in een enorme schijf stroomt, die het licht van zijn quasar buren op schitterende wijze weerkaatste.
6 De grote magellanische bullebak
De Large Magellanic Cloud (LMC) en de ondervoede metgezel, de Small Magellanic Cloud (SMC), zijn onze dichtstbijzijnde buren op respectievelijk 160.000 en 200.000 lichtjaar afstanden. De meest prominente dwergstelsels rond de drain van de Melkweg zijn zichtbaar zonder hulp aan de nachtelijke hemel van het zuidelijk halfrond.
Maar er zijn vreemde gebeurtenissen in het LMC. In de onheilspellende nagesynchroniseerde Tarantula-nevel, zijn astronomen verbaasd over de ontdekking van een vruchtbare broederij in de sterren - een die zou werpen op aarde als het ruim 1.000 lichtjaar verder was.
Bovendien lijkt 5 procent van de 5.900 gigantische en superreussterren die in het LMC zijn geanalyseerd, weggestopt te zijn van verre kusten. Ze volgen onregelmatige banen en zijn zelfs niet gemaakt van het juiste materiaal, omdat ze lijken te zijn gehinderd door zwaardere elementen zoals ijzer en calcium.
Astronomen realiseerden zich dat het LMC de sterren van zijn kleinere broer of zus nam. Chemisch gezien komen de stellaire bewoners van de SMC overeen met die gestolen door het LMC. De term 'kosmische snelwegrover' kan ook de ongewoon vruchtbare Tarantula-nevel verklaren. De hebzuchtige LMC is ook bezig met het overhevelen van gas, dat zo snel vliegt dat het "ontsteekt" wanneer het contact maakt met de restreserves van de grotere melkweg.
5 Hercules A
In het centrum van Hercules A (ook bekend als 3C 348) schuilt een kolossaal zwart gat met de massa van 2,5 miljard zonnen! Het is 1000 keer meer massief dan het ruime zwarte gat van de Melkweg en genereert twee onwerkelijke stralen plasma die het veel kleinere gastelevelstelsel versluieren.
Terwijl ze 1,5 miljoen lichtjaren in de ruimte uitstrekken, overschaduwen de stralen ook veel andere sterrenstelsels, vooral de Melkweg, die ongeveer 15 keer minder indrukwekkend is. De betrokken energieën zijn verbijsterend: het centrale zwarte gat geeft een miljard keer meer vermogen af dan onze zon op radiogolflengtes.
Dat is voldoende om van Hercules een van de helderste radiobronnen te maken. De roze-rode straal is een samensmelting van plasma, subatomaire deeltjes en magnetische velden die naar relativistische snelheid worden voortgestuwd (in de buurt van die van licht). De gegolfde buitenste randen suggereren veel eerdere uitbarstingen.
Helaas is dit onzichtbaar voor het blote oog. De radiolobben zijn alleen zichtbaar in composietafbeeldingen, die worden geproduceerd door een combinatie van gegevens van zichtbaar licht uit Hubble's Wide Field Camera 3 en radioobservaties van de Karl G. Jansky Very Large Array.
4 De Super Old White Dwarfs van de Melkweg
Ons sterrenstelsel is geen lente-kip. Het is feitelijk bijna net zo oud als het universum zelf. In de centrale bolling van de Melkweg hebben astronomen een cluster van 70 witte dwergen ontdekt, die dichte sterrendieren zijn waarvan de massa van de zon in een pakket van aardformaat is geperst.
De historische dwergen werden geëxtraheerd uit een panorama van het overbevolkt hart van de Melkweg, dat ongeveer 25.000 lichtjaar van de aarde ligt in wat NASA een 'kosmische archeologische opgraving' heeft genoemd. Onder die schijnbaar ontelbare sterren bespioneerden onderzoekers de 12 miljard eenjarige sintels die eens helder schenen en relatief tamme sterfgevallen leden.
Ze zijn nu niets meer dan astronomische relikwieën, maar ze laten ons de geschiedenis van de Melkweg zien. Er wordt geloofd dat deze witte dwergen onze melkweg bezaaiden - een prestatie die minder dan twee miljard jaar duurde. Honderden miljarden opeenvolgende sterren volgden hun voorbeeld om de Melkweg te creëren, een spiraalvormig stelsel dat 100.000 lichtjaar breed is.
3 De Belachelijk Lichtgevende Melkweg
NASA's ruimtetelescoop WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) heeft de helderste melkweg tot nu toe gevonden, gloeiend van de woede van meer dan 300 biljoen zonnen. De fotonen uit de Melkweg WISE J224607.57-052635.0 hebben 12,5 miljard jaar gereisd om ons hun boodschap te brengen, die ons een beeld van het universum levert op een tiende van zijn huidige leeftijd.
De melkweg is zo helder dat het zelfs pijn doet om naar de uitlevering van de kunstenaar te kijken. Maar het effect is niet te wijten aan sterrenlicht. In plaats daarvan wordt de lichtkracht toegeschreven aan een zwart gat dat zo groot is dat het ons begrip van de fysica verbuigt.
Het is een totale verrassing dat het vroege universum zo'n kosmische vettigheid zou kunnen bevatten. Zwarte gaten zijn beperkt in hun voeding, en er was niet genoeg tijd om zoveel in de krop te spoelen.
Dit zwarte gat was groot of op de een of andere manier omzeilt de voerlimiet verschillende keren om de waargenomen massa te hebben bereikt. Hoe dan ook, het sloeg schaamteloos zichzelf tot het punt van spuwen. Zijn zeer energieke opwaartse kracht slaat in de omringende cocon van stof en produceert zijn duizelingwekkende aura.
Dus dat adembenemende beeld hierboven is het resultaat van een gewelddadig projectiel braaksel van een zwart gat. Maar het is niet de enige in zijn schittering. Met infraroodvisie heeft WISE een handvol andere ultralichte sterrenstelsels ontdekt waarvan het zichtbare licht wordt verduisterd door ruimtestof.
2 Tiny Galaxy met enorm zwart gat
Tiny M60-UCD1 kan ons begrip van zwarte gaten en dwergstelsels veranderen. Het is slechts 300 lichtjaar breed, dat is 0,2 procent van de grootte van de Melkweg. Maar lach nog niet omdat het een zwart gat inpakt met een massa van 21 miljoen Suns. Vergelijk dat eens met het veel grotere zwarte gat van de Melkweg, dat een massa heeft van vier miljoen zonnen.
Tot voor kort werd aangenomen dat de grootte van de melkweg en de grootte van het zwarte gat evenredig waren. Dus deze ontdekking gooit een monkey-sleutel in de huidige modellen en suggereert dat zwarte gaten veel vaker voorkomen dan we durfden te geloven.
Dit gebeurde omdat M60-UCD1 niet altijd een runt was. Astronomen van de Universiteit van Utah geloven dat het ooit een machtig exemplaar was van 10 miljard sterren sterk. Maar op een dag dwaalde het te dicht bij een nog machtiger buurman en werd het beroofd van de meeste van zijn sterren.
Het hield ongeveer 140 miljoen sterren vast. Maar dat was niet genoeg voor M60-UCD1 om het onderscheid te vermijden dat het de kleinste melkweg is die ooit is ontdekt met een superzwaar zwart gat. Het werpt ook de vraag op: worden dwergstelsels gevormd door een luie congregatie van sterren, of zijn het allemaal kosmische flarden?
Het enige voordeel van leven in een uitgeput melkwegstelsel is echter de nachthemel. Met meer dan 100 miljoen sterren samengepakt als sardines, is het 'nacht'-beeld een prachtige lichtvlek.
1 EGS8p7 moet niet zichtbaar zijn
Met meer dan 13,2 miljard jaar oud is Galaxy EGS8p7 zo oud dat we het niet zouden moeten kunnen zien. Tijdens de post-big bang-kater was het universum een warm warboel van protonen en elektronen. Terwijl het afkoelde, verenigden de deeltjes zich tot neutrale waterstof.
In dit geval is neutraal slecht: het is ondoorzichtig en verduistert het vroege universum van onze piepende telescopen. Gelukkig, toen sterrenstelsels en andere energetische dingen tot stand kwamen, re-ioniseerden ze het gas, dat licht naar het universum bracht door de mist te verdrijven.
Dit gebeurde echter ongeveer een miljard jaar geleden, dus EGS8p7 moet te ver weg zijn om zichtbaar te zijn. Vreemd genoeg konden astronomen nog steeds de Lyman-alfa-lijn uitkiezen, die lijkt op een galactische streepjescode.
Het wordt geproduceerd wanneer onstuimige jonge sterren UV-licht in het omringende gas blazen en een thermische handtekening achterlaten. Deze handtekening werd gedetecteerd door de MOSFIRE-spectrometer van het Keck-observatorium, hoewel de lijn van EGS8p7 verborgen had moeten zijn achter de waterstofomhulling van het vroege universum.
Astronomen weten niet precies hoe EGS8p7 zijn schijnbare truc heeft getrokken. Maar misschien was het zo groot en de sterren zo krachtig dat het veel eerder re-ioniseerde dan een ander universum van andere sterrenstelsels.
+ Andromeda Halo
Andromeda (M31), onze naaste buur van de substantie, is omgeven door een dikke halo. Deze monsterlijke melkweg is twee keer zo groot als onze Melkweg, en is al 200.000 lichtjaar lang, en zijn gasachtige manen breiden die met ongeveer een miljoen lichtjaar uit.
De bakens van verre quasars fungeerden als bakens en gaven astronomen een verkennend hulpmiddel. Het verminderde UV-licht dat de Hubble van deze spattende monsters bereikte, gaf onderzoekers een idee van hoeveel vaag, diffuus crud Andromeda moet omhullen om een dergelijk effect te produceren.
De halo, die de helft van het gas van zijn melkwegstelsel in beslag neemt, is een enorm stellair reservoir dat de grondstoffen levert voor de stervorming van sterren. Het is ook rijk aan de zwaardere geproduceerde elementen en naar de buitenwijken gesmeten door Andromeda's vele afgelopen supernova's.
Helaas is de halo onzichtbaar voor onze menselijke ogen. Als we optisch gezegend waren, zouden we genieten van een echt majestueuze nachtelijke hemel. De halo van Andromeda zou een patch van 100 keer de diameter van de volle maan innemen. Als alternatief kun je twee basketballen op armlengte houden om persoonlijk de immensiteit te ervaren die wordt geproduceerd door een object dat 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd is.