‘Galactische stormen vegen sterrenstelsels schoon’

Share Button

Het is al tijden een raadsel waarom de kernen van sterrenstelsels zo arm aan gas zijn. Waarnemingen met het PACS instrument aan boord van ESA’s Herschel ruimteobservatorium hebben de dader nu op heterdaad betrapt.

Een grote storm (de paarse vlamachtige structuur) maakt korte metten met de gasvoorraad in dit melkwegstelsel. Bron: ESA

Een grote storm (de paarse vlamachtige structuur) maakt korte metten met de gasvoorraad in dit melkwegstelsel. Bron: ESA

Galactische jeugd eindigt plotseling
In jonge melkwegstelsels (zoals die vlak na het ontstaan van het universum gevormd zijn) worden er veel meer sterren gevormd dan nu. Deze melkwegstelsels lichten fel op door de vorming van kortlevende blauwe reuzensterren. Dan gebeurt er iets, waardoor de stervormingssnelheid plotseling sterk terugvalt en ook het zwarte gat in het centrum veel minder snel groeit.

Sterrenwinden
Het mysterieuze proces slaagt er in, in slechts enkele miljoenen jaren melkwegstelsels schoon te blazen en in één klap tot middelbare leeftijd te brengen.

Waarnemingen van de infrarooddetector en spectrometer PACS aan boord van Herschel hebben nu de oorzaak opgehelderd. Krachtige sterrenwinden, waarschijnlijk opgewekt door de felle stervorming (en vele sterexplosies)  en activiteit van het zwarte gat in het centrum van melkwegstelsels, blazen de melkwegstelsels schoon.

De lichtdruk van de felle straling die vrijkomt bij supernova’s en erupties van zwarte gaten blaast de lichte waterstofmoleculen met ongeveer 1000 km per seconde (drie promille van de lichtsnelheid) uit het melkwegstelsel.

Dit proces werkt zeer snel: per jaar verdwijnen op deze manier ongeveer duizend zonsmassa’s uit het galactische centrum, zodat in een paar miljoen jaar miljarden zonsmassa’s aan materie verdwenen zijn. Precies de hoeveelheid ontbrekend interstellair gas en hiermee de verklaring voor de sterk afnemende stervormingssnelheid.

Moleculaire waterstofwolken
PACS is in staat om straling van moleculair waterstof waar te nemen. Juist deze waterstofsoort maakt stervorming mogelijk. Deze waarneming verklaart ook een andere waarneming: de samenhang tussen de massa van sterren in het centrum van een melkwegstelsel en die van het zwarte gat. Zodra de sterrenwinden het centrum schoon hebben geblazen, wordt de massa van het centrum terugggebracht.

Elliptische melkwegstelsels
De enorme elliptische melkwegstelsels zijn het resultaat van botsingen van spiraalstelsels. In elliptische melkwegstelsels komt nauwelijks stervorming voor. Onderzoekers denken daarom dat soortgelijke effecten elliptische melkwegstelsels hebben schoongeblazen.

Opmerkelijk is ook dat in elliptische melkwegstelsels veel minder donkere materie voorkomt dan in spiraalstelsels. Om die reden vermoeden sommige astronomen dat donkere materie voor een deel uit voor radiotelescopen onzichtbare, koude moleculaire waterstofwolken bestaat. Als dat zo is, is deze moleculaire waterstof waarschijnlijk door de sterrenwinden uit de elliptische melkwegstelsels geblazen.

Bronnen
Sturm, E. et al., Massive molecular outflows and negative feedback in ULIRGs observed by Herschel-PACS, The Astrophysical Journal, 2011; 733 (1)
Caught in the Act: Herschel Detects Gigantic Storms Sweeping Entire Galaxies Clean, Science Daily

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

1 reactie

  1. 30 mei 2011

    […] Eens, vele miljarden jaren geleden, werden in het hele melkwegstelsel overvloedig sterren gevormd. Toen blies het zwarte gat in het centrum de binnenste regionen van het Melkwegstelsel schoon: gaswolken werden met zeer hoge snelheden de Melkweg uitgeblazen. Toch zijn er nu door Hubble […]

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger