Het Sculptor-dwergstelsel, hier te zien op een nieuwe foto van de Wide Field Imager-camera van de 2,2-meter MPG/ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla, is een nabije buur van ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg. Ondanks hun geringe onderlinge afstand hebben de beide stelsels heel verschillende geschiedenissen en karakters. Dit stelsel is veel kleiner en ouder dan de Melkweg, wat het tot een waardevol onderwerp maakt voor het onderzoek van de vorming van sterren en sterrenstelsels in het vroege heelal.
Maar door zijn zwakheid valt dat nog niet mee. Het Sculptor-dwergstelsel – ook wel het elliptische Sculptor-dwergstelsel genoemd – is een sferoïdaal dwergstelsel. Het is een van de veertien bekende satellietstelsels die om onze Melkweg draaien [1]. Deze galactische lifters bevinden zich dicht bij de uitgestrekte halo van de Melkweg – een bolvormig gebied dat zich uitstrekt tot ver buiten de spiraalarmen van ons sterrenstelsel. Zoals zijn naam al aangeeft, staat dit stelsel in de richting van het zuidelijke sterrenbeeld Sculptor (Beeldhouwer). Omdat zijn sterren zwak en dun gezaaid zijn, werd het Sculptor-dwergstelsel – ondanks zijn geringe afstand van 280.000 lichtjaar – pas in 1937 ontdekt.
Ondanks zijn transparante karakter was het Sculptor-dwergstelsel een van de eerste zwakke dwergstelsels waarvan werd vastgesteld dat ze om de Melkweg draaien. Astronomen waren destijds geïntrigeerd door de vorm van het kleine stelsel, maar inmiddels spelen sferoïdale dwergstelsels een belangrijke rol bij de verkenning van het verre verleden van het heelal. Aangenomen wordt dat de Melkweg, net als alle grote sterrenstelsels, is ontstaan uit samenvoegingen van kleinere sterrenstelsels in de begindagen van het heelal. De weinige dwergstelsels die zijn overgebleven zouden nu dus grotendeels uit extreem oude sterren moeten bestaan. Met zijn oude stellaire bevolking voldoet het hier getoonde Sculptor-dwergstelsel aan dat beeld.
Astronomen kunnen de leeftijden van sterren in het sterrenstelsel bepalen, omdat hun licht de signaturen van slechts geringe hoeveelheden zware chemische elementen vertoont. Opeenvolgende generaties van sterren zorgen ervoor dat zich steeds meer zware elementen in een sterrenstelsel ophopen. Het lage gehalte aan zware elementen wijst er dus op dat er in het Sculptor-dwergstelsel weinig stellaire generaties zijn geweest en dat zijn sterren gemiddeld heel oud zijn.
Die oude stellaire bevolking maakt het Sculptor-dwergstelsel tot een belangrijk doelwit voor het onderzoek van de vroegste perioden van stervorming. Bij een recent onderzoek hebben astronomen alle beschikbare gegevens over het stelsel verzameld, wat de meest nauwkeurige stervormingsgeschiedenis die ooit voor een sferoïdaal dwergstelsel is gereconstrueerd heeft opgeleverd. Uit deze analyse blijkt dat de stellaire bevolking van het stelsel uit twee afzonderlijke groepen sterren bestaat. De eerste en grootste groep bestaat uit oude sterren die weinig zware elementen bevatten. De tweede, kleinere populatie is juist rijk aan zware elementen. Net zoals jonge mensen de neiging hebben om zich in de binnenstad te verzamelen, treffen we deze jonge sterren voornamelijk in het hart van het stelsel aan.
De sterren in dwergstelsels als Sculptor vertonen soms een ingewikkelde stervormingsgeschiedenis. Maar omdat de meeste sterren van deze stelsels in afzondering leven en al miljarden jaren geen onderlinge interacties zijn aangegaan, heeft elke populatie van sterren zijn eigen evolutie doorlopen. Het onderzoek van de overeenkomsten in de geschiedenissen van dwergstelsels, en het verklaren van de incidentele buitenbeentjes, helpt de ontwikkeling van alle sterrenstelsels in kaart te brengen – van de meest nietige dwergstelsels tot de allergrootste spiraalstelsels. Astronomen kunnen nog heel wat leren van de verlegen buren van de Melkweg.
Noten
[1] Dit zwakke sterrenstelsel mag niet worden verward met het veel helderdere Sculptor-stelsel (NGC 253) in hetzelfde sterrenbeeld.
Meer informatie
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. 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), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
