‘Sterren vormen als wolken botsen’

Share Button

De geboorte van sterren is nog steeds een raadsel. Astronomen hebben ruwweg een idee hoe stervorming plaatsvindt. De missing link ontbreekt echter. Tot nu toe, althans. Het lijkt erop dat nu voor het eerst bewijs is gevonden voor het exacte stervormingsmechanisme.

Sterren vormen, weten we uit astronomische waarnemingen aan bijvoorbeeld de Pleiaden, in enorme wolken gas en stof. Op dit moment denken de meeste astronomen dat normale turbulentie sommige delen van de wolk dichter maakt dan andere. Zodra dit gebeurt, neemt het zwaartekrachtsveld het over, trekt meer massa samen en creëert zo een dichte kluwen gas en stof. Hoe groter dit kluwen wordt, hoe heter, tot de temperatuur en druk in het centrum zo hoog wordt dat atoomkernen beginnen samen te smelten. De protoster begint te schijnen en een nieuwe ster is geboren.

Dit model roept echter de nodige vraagtekens op. De voornaamste vraag: waarom hebben sterren van een bepaald type de neiging zich in clusters binnen een wolk te vormen in plaats van evenwichtig verdeeld in het volume van de wolk?

De Trifidnevel is een zeer complexe gaswolk. En, zo blijkt, het toneel van het eerste harde bewijs wat de missing link is bij stervorming.

De Trifidnevel is een zeer complexe gaswolk. En, zo blijkt, het toneel van het eerste harde bewijs wat de missing link is bij stervorming.

Het is duidelijk dat stervorming veel gecompliceerder werkt dan het simpele proces dat hierboven is beschreven. Astronomen denken te weten waarom. Volgens de beste theorieën botsen de wolken, bijvoorbeeld de wolken die ontstaan door een supernova-ontploffing, met elkaar als ze uitzetten. Op de interface waar deze botsing plaatsvindt, is er een plotselinge snelle verhitting van gas. Dit zet stervorming in gang. Hoewel dit zinnig klinkt, is er nauwelijks hard bewijs dat het ook werkelijk zo werkt. Het is namelijk heel moeilijk de bewegingen van de wolken na de botsing na te trekken. Tot nu toe.

Kazufumi Torii van de Japanse Nagoya Universiteit met wat collega’s hebben naar eigen zeggen twee botsende gaswolken gevonden in de Trifid nevel, M20.  En dat is nog niet alles. Precies op de plaats waar de twee wolken botsen, vormen zich jonge sterren. Ze denken dat de stervorming op gang is gekomen door de botsing van de twee wolken.

De waarnemingen werden verricht met de NANTEN2 4-meter telescoop in Chili. Om de snelheid van de wolken te meten werd de roodverschuiving van straling afkomstig van het molecuul koolmonoxide (CO) gemeten. Hieruit bleek dat er in de Trifid nevel een groot aantal verschillende wolken voorkwamen, maar twee van hen met verschillende snelheden bevonden zich ongeveer op dezelfde plek. Met andere woorden: ze leken te botsen.

Uit temperatuurmetingen aan de wolken blijkt dat van andere wolken in de Trifidnevel de temperatuur tien kelvin (graden boven het absolute nulpunt) is. Van de twee wolken is de temperatuur vijftig kelvin. Deze wolken zijn duidelijk gebotst, waardoor ze zo sterk op zijn gewarmd. Van essentuieel belang is dat de massa van elke wolk rond de duizend zonnemassa’s is, verspreid over een enorm gebied in de ruimte van rond de acht lichtjaar doorsnede. Deze hoeveelheid massa in sterren, gas en stof is samen ongeveer tien keer te klein om het systeem door zwaartekracht bij elkaar te houden, aldus Torii en collega’s. En toch vormen zich sterren in het gebied. Deze golf van stervorming moet door de botsing in gang zijn gezet, die ongeveer een miljoen jaar geleden plaatsvond. Dat is naar astrofysische maatstaven niet lang.

Een indrukwekkend resultaat. Het is uitermate lastig om twee wolken die zich in elkaar hebben gewrongen te identificeren. In 2009 namen enkele astronomen (waaronder sommige auteurs van dit artikel) een vergelijkbare botsing van wolken waar. Deze botsing leek ook stervorming in in gang te zetten, in de sterrenhoop Westerlund 2.

Dit is dus de tweede keer dat iemand deze vorm van stervorming heeft waargenomen. Toch moet dit mechanisme vaak voorkomen in het universum. Er zijn namelijk nogal wat sterren. Er zullen waarschijnlijk in de toekomst meer voorbeelden worden gevonden. Astronomen denken ook dat de chemische samenstelling en natuurkundige eigenschappen (bijvoorbeeld dichtheid, snelheid, temperatuur) de bepalende factoren zijn bij stervorming. Het is duidelijk dat een botsing van twee gaswolken de chemie en natuurkunde van de wolken behoorlijk laat veranderen. De grote vraag is nu uiteraard: hoe?

Bron
Molecular Clouds in The Trifid Nebula M20; Possible Evidence For A Cloud-Cloud Collision In Triggering The Formation Of The First Generation Stars, Arxiv.org (2011)

Share Button

Germen

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

Dit vind je misschien ook interessant:

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger