Veel sterrenstelsels zitten tjokvol stof, en andere vertonen donkere banden van ondoorzichtig kosmisch roet tussen hun sterren en gaswolken. Maar het onderwerp van deze nieuwe foto, gemaakt met de OmegaCAM-camera van ESO’s VLT Survey Telescope in Chili, is uitzonderlijk: dit kleine sterrenstelsel, dat IC 1613 heet, is een echte netheidsmaniak! Het bevat heel weinig kosmisch stof, waardoor astronomen zijn inhoud heel goed kunnen bekijken. De properheid van dit stelsel is cruciaal voor ons begrip van het ons omringende heelal.
IC 1613 is een dwergstelsel in het sterrenbeeld Cetus (Walvis). Deze VST-opname [1] toont de ongewone schoonheid van het sterrenstelsel, bestaande uit verspreide sterren en roze gaswolken, in al zijn glorie. De zwakke gloed van het stelsel werd in 1906 voor het eerst opgemerkt door de Duitse astronoom Max Wolf. In 1928 gebruikte diens landgenoot Walter Baade de krachtigere 2,5-meter telescoop van de Mount Wilson-sterrenwacht in Californië om IC 1613 in losse sterren op te lossen. Uit die waarneming konden astronomen afleiden dat het stelsel zich tamelijk dichtbij moest bevinden. Het lukt namelijk alleen bij de meest nabije sterrenstelsels om afzonderlijke sterren te zien.
Inmiddels hebben astronomen ontdekt dat IC 1613 deel uitmaakt van de Lokal Groep, de verzameling van meer dan vijftig sterrenstelsels waartoe ook ons thuisstelsel, de Melkweg, behoort. IC 1613 is iets meer dan 2,3 miljoen lichtjaar van ons verwijderd. Door die nabijheid is er relatief veel bekend over het stelsel. Astronomen hebben vastgesteld dat het een onregelmatig dwergstelsel is dat, anders dan sommige andere kleine sterrenstelsels, geen opvallende structuren vertoont zoals een stellaire schijf. IC 1613 compenseert dat gebrek aan structuur met netheid. Dat de afstand van IC 1613 zo nauwkeurig bekend is, is voor een deel te danken aan het feit dat zich zowel binnen het stelsel als tussen het stelsel en ons zo weinig stof bevindt. Hierdoor laat IC 1613 zich heel nauwkeurig onderzoeken [2].
De andere reden waarom we de afstand van IC 1613 zo goed kennen, is dat er in het stelsel twee bijzondere soorten veranderlijk sterren te zien zijn: cepheïden en RR Lyrae-sterren [3]. Deze stertypen pulseren: ze worden met vaste tussenpozen groter en helderder (eso1311). Uit onze dagelijkse ervaring weten we dat lichtgevende objecten zoals gloeilampen of kaarsvlammen zwakker lijken naarmate hun afstand groter is. Astronomen kunnen dit eenvoudige stukje logica gebruiken om precies uit te rekenen hoe ver objecten in het heelal van ons verwijderd zijn, als ze tenminste weten hoe helder deze in werkelijkheid zijn.
Cepheïden en RR Lyrae-sterren hebben de bijzondere eigenschap dat er een direct verband bestaat tussen het tempo waarin ze afwisselend helderder en zwakker worden en hun intrinsieke helderheid. Dus door te meten hoe snel deze sterren fluctueren, kunnen astronomen hun werkelijke helderheid vaststellen. Vervolgens kunnen ze deze waarden vergelijken met de gemeten schijnbare helderheid van de sterren, en kan worden uitgerekend hoe ver weg ze moeten zijn om zo zwak te lijken als ze worden waargenomen. Sterren van bekende intrinsieke helderheid kunnen fungeren als standaardkaarsen, zoals astronomen dat noemen, net zoals een kaars met een bepaalde helderheid op basis van de waargenomen helderheid van haar flakkerende vlam als een goede afstandsindicator kan fungeren.
Door gebruik te maken van standaardkaarsen – zoals de veranderlijke sterren in IC 1613 en de minder vaak voorkomende supernova-explosies van type Ia, die over nog veel grotere afstanden waarneembaar zijn – zijn astronomen er stukje bij beetje in geslaagd om een kosmische afstandsladder op te bouwen die diep het heelal in reikt. Tientallen jaren geleden hielp IC 1613 astronomen begrijpen hoe ze veranderlijke sterren kunnen gebruiken om de uitgestrektheid van de kosmos in kaart te brengen. Niet slecht voor zo’n klein vormeloos sterrenstelsel.
Noten
[1] OmegaCAM is een 32-cc, 256-megapixelcamera die gekoppeld is aan de 2,6-meter VLT Survey Telescope van de ESO-sterrenwacht op Paranal in Chili. Klik hier voor meer foto’s die met OmegaCAM zijn gemaakt.
[2] Kosmisch stof bestaat uit allerlei zwaardere elementen, zoals koolstof en ijzer, en uit grotere, korrelige moleculen. Niet alleen houdt het licht tegen, wat in stof gehulde objecten moeilijker waarneembaar maakt, het verstrooit ook bij voorkeur blauw licht. Bij gevolg zien stofrijke objecten er door een telescoop roder uit dan ze in werkelijkheid zijn. Bij hun onderzoek van hemelobjecten kunnen astronomen deze verroding incalculeren. Toch resulteert een geringere verroding in betere meetresultaten.
[3] Naast de beide Magelhaense Wolken, is IC 1613 het enige onregelmatige dwergstelsel in de Lokale Groep waarin veranderlijke sterren van het RR Lyrae-type zijn geïdentificeerd.
