P E R S B E R I C H T

Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
------------------------------------------------------------------------
Leiden, 16 april 2008

Astronomen vinden babysterrenstelsels met overgewicht
Een internationaal team van sterrenkundigen heeft negen
sterrenstelsels in het vroege heelal ontdekt die 200 miljard maal zo
zwaar zijn als de zon, maar een afmeting hebben van slechts 5000
lichtjaar. Ze zijn daarmee vele malen kleiner dan sterrenstelsels in
het huidige heelal, maar bevatten dezelfde hoeveelheid sterren. Elk
van de stelsels zou in de ‘centrale verdikking’ van onze Melkweg
passen. De resultaten van het team, met onder anderen de Leidse
astronoom Franx,  zijn op 10 april verschenen in The Astrophysical
Journal.

De astronomen bestudeerden de negen sterrenstelsels met behulp van de
Hubble Space Telescope (HST) en de 10-meter W.M. Keck Telescoop op
Mauna Kea, Hawaii, zoals ze er 11 miljard jaar geleden uitzagen, toen
het heelal minder dan 3 miljard jaar oud was. "Het  is een raadsel dat
deze stelsels zo klein zijn", zegt Peter van Dokkum (Universiteit van
Yale). "Deze stelsels moeten sterk veranderen met de tijd, en minstens
vijf maal zo groot worden.”

De sterrenkundigen gebruikten de NICMOS-camera op de HST. Deze camera
kan uiterst scherpe opnames maken doordat hij geen last heeft van de
aardse atmosfeer. De Keck Telescoop is uitgerust met een krachtige
laser die wordt gebruikt om de trillingen van de atmosfeer te meten en
te corrigeren. "De stelsels zijn zo klein, dat alleen deze
faciliteiten de afmetingen betrouwbaar konden meten", zo licht Marijn
Franx, hoogleraar sterrenkunde aan de Universiteit van Leiden, toe. De
sterrenstelsels werden eerder bestudeerd met de Gemini-telescoop. Deze
waarnemingen bevestigden de grote afstand van de stelsels, en lieten
zien dat ze ruwweg een miljard jaar oud zijn en maar weinig
stervorming vertonen. "Het Hubble Deep Field toonde al aan dat
stervormende sterrenstelsels klein zijn, maar dat betrof
sterrenstelsels met een kleine massa, minder dan de massa van onze
Melkweg. Ons onderzoek laat nu zien dat de oude sterrenstelsels in het
verleden een massa hadden zoals die van de Melkweg, of groter, maar
een afmeting die veel kleiner was", aldus Van Dokkum.

Zware, kleine sterrenstelsels komen veel voor in het vroege heelal,
maar in het nabije heelal nauwelijks. “Botsingen tussen
sterrenstelsels kunnen ervoor zorgen dat de sterrenstelsels groter
worden, maar ook massiever”, zo licht Franx toe. “Bovendien kan gas
invallen, wat  de stelsels groter maakt. Uiteindelijk komt het toch
nog goed met de ‘body mass index’ van deze sterrenstelsels.” De
huidige theorieën voorspellen, paradoxaal genoeg, dat de kleine
stelsels ook ontstaan in botsingen, maar dan botsingen van
sterrenstelsels die voornamelijk uit gas en donkere materie bestaan,
en niet uit sterren. "In dergelijke sterrenstelsels kan het gas zeer
snel naar het centrum stromen, en daar sterren vormen. De afmetingen
kunnen zeer klein zijn als gevolg van die stromingen”, aldus Franx en
Van Dokkum.