‘Onze unieke verkenning van een groot deel van het galactisch centrum heeft ons een gedetailleerd beeld gegeven van het stervormingsproces in dit deel van de Melkweg’, zegt Rainer Schödel van het Instituut voor Astrofysica van Andalusië in Granada, Spanje, die leiding gaf aan de waarnemingen. ‘Anders dan wat tot nu toe werd aangenomen, hebben we vastgesteld dat de vorming van sterren geen continu proces is geweest’, voegt Francisco Nogueras-Lara, leider van twee nieuwe onderzoeken van het centrale deel van de Melkweg die bij hetzelfde instituut heeft gewerkt, daaraan toe. Bij het onderzoek, waarvan de resultaten vandaag in Nature Astronomy zijn gepubliceerd, heeft het team ontdekt dat ongeveer 80 procent van de sterren in het centrale deel van de Melkweg zijn gevormd in de begintijd van ons sterrenstelsel, tussen acht en 13,5 miljard jaar geleden.
Na deze vroege stervormingsperiode werden gedurende ongeveer 6 miljard jaar maar heel weinig sterren geboren. Een intense uitbarsting van stervorming – een zogeheten starburst – maakte daar circa een miljard jaar geleden een einde aan. Binnen een periode van nog geen 100 miljoen jaar werden in dit centrale gebied talrijke sterren geboren met een gezamenlijke massa van misschien wel enkele tientallen miljoenen zonnen. ‘De omstandigheden in het onderzochte gebied moeten destijds vergelijkbaar zijn geweest met die in ‘starburststelsels’, die jaarlijks ongeveer 100 zonsmassa’s aan sterren produceren’, zegt Nogueras-Lara, die inmiddels werkzaam is voor het Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, Duitsland. ‘Deze enorme opleving, die in meer dan honderdduizend supernova’s moet hebben geresulteerd, was waarschijnlijk een van de meest energieke gebeurtenissen in de geschiedenis van de Melkweg’, voegt hij daaraan toe. Tijdens een starburst ontstaan veel zware sterren, die een aanzienlijk kortere levensduur hebben dan hun lichtere soortgenoten. Ze sluiten hun bestaan af met een hevige supernova-explosie.
Dit onderzoek was mogelijk dankzij de waarnemingen van het centrale deel van de Melkweg die zijn gedaan met het HAWK-I-instrument van ESO’s Very Large Telescope in de Chileense Atacama-woestijn. Deze infrarood-gevoelige camera keek door het galactische stof heen om ons een opmerkelijk gedetailleerd beeld te geven van het hart van de Melkweg. Deze magnifieke opname is in oktober door Nogueras-Lara en een team van astronomen uit Spanje, de VS, Japan en Duitsland gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics. De foto toont de sterren en gas- en stofwolken in het meest dichtbevolkte deel van Melkweg, waar zich ook een superzwaar zwart gat bevindt, met een resolutie van 0,2 boogseconde. Dat betekent dat de kleinste details die HAWK-I heeft vastgelegd vergelijkbaar zijn met een voetbal in Zürich, gezien vanuit het ESO-hoofdkwartier in München – een afstand van 240 kilometer. De hier gepresenteerde foto is de eerste die voortkomt uit de GALACTICNUCLEUS-survey. Dit observatieprogramma steunde op het grote beeldveld en de hoge resolutie van het HAWK-I-instrument van ESO’s VLT. Bij de survey zijn meer dan drie miljoen sterren onderzocht, verspreid over een gebied dat op de afstand van het galactisch centrum overeenkomt met 60.000 vierkante lichtjaar (een lichtjaar is ongeveer 9,5 biljoen kilometer).
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in de artikelen ‘GALACTICNUCLEUS: A high angular resolution JHKs imaging survey of the Galactic Centre: II. First data release of the catalogue and the most detailed CMDs of the GC’, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, en ‘Early formation and recent starburst activity in the nuclear disc of the Milky Way’, dat in Nature Astronomy verschijnt (doi: 10.1038/s41550-019-0967-9).
Het team van het artikel in Astronomy & Astrophysics bestaat uit F. Nogueras-Lara (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanje [IAA-CSIC]), R. Schödel (IAA-CSIC), A.T. Gallego-Calvente (IAA-CSIC), H. Dong (IAA-CSIC), E. Gallego-Cano (IAA en Centro Astronómico Hispano-Alemán, Almería, Spanje), B. Shahzamanian (IAA-CSIC), J.H.V. Girard (Space Telescope Science Institute, Baltimore, VS), S. Nishiyama (Miyagi University of Education, Sendai, Japan), F. Najarro (Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología CAB (CSIC-INTA), Torrejón de Ardoz, Spanje), N. Neumayer (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland).
Het team van het artikel in Nature bestaat uit F. Nogueras-Lara (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Granada, Spanje [IAA-CSIC]), R. Schödel (IAA-CSIC), A.T. Gallego-Calvente (IAA-CSIC), E. Gallego-Cano (IAA-CSIC), B. Shahzamanian (IAA-CSIC), H. Dong (IAA-CSIC), N. Neumayer (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland), M. Hilker (European Southern Observatory, Garching bei München, Duitsland), F. Najarro (Departamento de Astrofísica, Centro de Astrobiología, Torrejón de Ardoz, Spanje), S. Nishiyama (Miyagi University of Education, Sendai, Japan), A. Feldmeier-Krause (Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago, Chicago, VS), J.H.V. Girard (Space Telescope Science Institute, Baltimore, VS) en S. Cassisi (INAF-Astronomical Observatory of Abruzzo, Teramo, Italië).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en verreweg de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door vijftien lidstaten: België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili, met Australië als strategische partner. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT) en haar toonaangevende Very Large Telescope Interferometer, evenals twee surveytelescopen – VISTA, die in het infrarood werkt, en de op zichtbare golflengten opererende VLT Survey Telescope. ESO speelt tevens een belangrijke partnerrol bij twee faciliteiten op Chajnantor, APEX en ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Extremely Large Telescope, de ELT, die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
