Astronomen hebben een kolossale infraroodkaart van de Melkweg gepubliceerd die meer dan anderhalf miljard objecten omvat, de meest detailrijke die ooit is gemaakt. Met behulp van de VISTA-telescoop van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht heeft het team meer dan dertien jaar lang de centrale delen van ons Melkwegstelsel waargenomen. Met vijfhonderd terabytes aan gegevens is dit het grootste waarneemproject dat ooit met een ESO-telescoop is uitgevoerd.
‘We hebben zo veel ontdekkingen gedaan, dat we de kijk op ons Melkwegstelsel voor altijd hebben veranderd,’ zegt Dante Minniti, astronoom aan de Universidad Andrés Bello in Chili die het project leidde.
De recordgrote kaart bestaat uit 200.000 opnamen die zijn gemaakt met ESO’s VISTA ― de Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy. Deze telescoop maakt deel uit van de ESO-sterrenwacht op Paranal in Chili, en heeft als hoofddoel het in kaart brengen van grote stukken hemel. Daarbij heeft het team VISTA’s infraroodcamera VIRCAM gebruikt, die door het stof en gas in ons sterrenstelsel heen kan kijken. Hij is daardoor in staat om straling van de best verstopte plekjes in de Melkweg te zien, en opent zo een uniek venster op onze galactische omgeving.
De enorme dataset [1] beslaat een hemelgebied ter grootte van 8600 vollemanen en bevat ongeveer tien keer zoveel objecten als een eerdere kaart die in 2012 door hetzelfde team is uitgebracht. Daartoe behoren onder meer pasgeboren sterren, die vaak zijn ingebed in cocons van stof, en bolvormige sterrenhopen ― compacte groepen van miljoenen van de oudste sterren in de Melkweg. Door infrarood licht te detecteren kan VISTA ook heel koude objecten waarnemen die op deze golflengten gloeien, zoals bruine dwergen (‘mislukte’ sterren die niet groot genoeg zijn om permanente kernfusiereacties in stand te houden) of solitaire planeten, die niet om sterren cirkelen.
De waarnemingen begonnen in 2010 en eindigden in de eerste helft van 2023. Alles bij elkaar namen ze 420 nachten in beslag. Door elk stukje hemel vele malen waar te nemen, kon het team niet alleen de posities van de objecten bepalen, maar ook hun bewegingen en eventuele helderheidsveranderingen volgen. Ze brachten sterren in kaart waarvan de helderheid periodiek verandert en die als kosmische ‘meetlatten’ kunnen worden gebruikt [2]. Hierdoor hebben we een nauwkeurig 3D-beeld gekregen van de centrale delen van de Melkweg, die tot voor kort aan het zicht onttrokken waren door stof. De onderzoekers hebben ook hypersnelle sterren gevolgd: snel bewegende sterren die uit het centrum van het Melkwegstelsel zijn gekatapulteerd na een kortstondige ontmoeting met het superzware zwarte gat dat daar op de loer ligt.
De nieuwe kaart bevat gegevens die zijn verzameld in het kader van de VISTA Variables in the Vía Láctea (VVV)-survey [3] en het bijbehorende project, de VVV eXtended (VVVX) survey. ‘Het project was een monumentale inspanning, mogelijk gemaakt door een geweldig team’, zegt Roberto Saito, astronoom aan de Universidade Federal de Santa Catarina in Brazilië en hoofdauteur van het artikel over de voltooiing van het project, dat vandaag in Astronomy & Astrophysics is gepubliceerd.
De VVV- en VVVX-surveys hebben al meer dan driehonderd wetenschappelijke artikelen opgeleverd. Hoewel de surveys nu zijn voltooid, zal de wetenschappelijke analyse van de verzamelde gegevens nog tientallen jaren doorgaan. Ondertussen wordt de ESO-sterrenwacht op Paranal voorbereid op de toekomst: VISTA wordt geüpdatet met het nieuwe instrument 4MOST en ESO’s Very Large Telescope (VLT) krijgt zijn MOONS-instrument. Samen zullen ze spectra afleveren van miljoenen van de objecten die nu in kaart zijn gebracht, wat naar verwachting ontelbare ontdekkingen zal opleveren.
Noten
[1] De dataset is te groot om in de vorm van één foto te publiceren, maar de bewerkte gegevens en de catalogus van objecten zijn toegankelijk via het ESO Science Portal: https://archive.eso.org/scienceportal/home
[2] Eén van de manieren op de afstand van een ster te meten is door zijn schijnbare helderheid, zoals we die vanaf de aarde waarnemen, te vergelijken met zijn werkelijke helderheid. Bepaalde soorten sterren veranderen periodiek van helderheid en er is een sterk verband tussen hoe snel ze dit doen en hun intrinsieke helderheid. Door deze fluctuaties te meten, kunnen astronomen uitrekenen hoe helder deze sterren zijn en daarmee ook hoe ver weg ze staan.
[3] Vía Láctea is de Latijnse naam voor de Melkweg.
