Nieuwe opnamen, gemaakt met de Very Large Telescope van de ESO-sterrenwacht op Paranal, geven een gedetailleerd beeld van de spectaculaire nasleep van een 360 miljoen jaar oude kosmische botsing. Tussen het ‘puin’ bevindt zich een zeldzaam, mysterieus jong dwergstelsel. Dit sterrenstelsel biedt astronomen een uitgelezen kans om meer te weten te komen over vergelijkbare stelsels, die naar verwachting in het jonge heelal heel talrijk waren, maar die doorgaans te zwak en te ver weg zijn om met de huidige telescopen waarneembaar te zijn.
NGC 5291, de wazige, goudkleurige ovaal in het centrum van deze foto, is een elliptisch sterrenstelsel dat op een afstand van bijna 200 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Centaurus staat. Meer dan 360 miljoen jaar geleden was NGC 5291 betrokken bij een hevige botsing waarbij een ander sterrenstelsel zich met enorme snelheid in zijn kern boorde. Bij deze kosmische crash werden enorme stromen gas de nabije ruimte ingeblazen, die zich later samenvoegden tot een ring rond NGC 5291 [1]. Mettertijd trok de materie in deze ring samen tot tientallen stervormingsgebieden en diverse dwergstelsels. Dat zijn de lichtblauwe en witte flarden rond NGC 5291 op deze nieuwe foto, die gemaakt is met het FORS-instrument van de VLT. De zwaarste en helderste klont materie rechts van NGC 5291 is een van deze dwergstelsels. Hij wordt NGC 5291N genoemd.
Vermoed wordt dat de Melkweg, net als alle grote sterrenstelsels, is ontstaan door de samenvoeging van kleinere stelsels in de begintijd van het heelal. Zo’n dwergstelsel zou, als het tot nu toe ongeschonden is gebleven, normaal gesproken veel extreem oude sterren moeten bevatten. Voor NGC 5291N lijkt dat echter niet op te gaan. Ook hebben gedetailleerde waarnemingen met de MUSE-spectrograaf [2] laten zien dat de buitenste delen van het stelsel eigenschappen hebben die doorgaans in verband worden gebracht met de vorming van nieuwe sterren. Maar die waarnemingen stemmen weer niet overeen met de bestaande theoretische modellen. Astronomen vermoeden dat deze ongewone aspecten het gevolg zijn van hevige botsingen van gas in het gebied.
NGC 5291N ziet er niet uit als een gemiddeld dwergstelsel. In plaats daarvan vertoont het sterke overeenkomsten met de klonterige structuren zoals die voorkomen in tal van de sterrenvormende sterrenstelsels in het verre heelal. Dit maakt het tot een uniek stelsel in onze kosmische achtertuin en een belangrijk laboratorium voor het onderzoek van vroege gasrijke sterrenstelsels, die normaal gesproken veel te ver weg staan om zich met de huidige telescopen gedetailleerd te laten bekijken. Dit ongewone stelsel is eerder waargenomen met een heel scala aan telescopen, waaronder de 3,6-meter ESO-telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla [3]. Met behulp van MUSE, FORS en de Very Large Telescope is nu ook enig inzicht verkregen in de geschiedenis en eigenschappen van NGC 5291N. Toekomstige waarnemingen, zoals die onder meer met ESO’s European Extremely Large Telescope (E-ELT) zullen worden gedaan, zullen astronomen wellicht in staat stellen om dit dwergstelsel verder te ontraadselen.
Noten
[1] NGC 5291 is momenteel ook zachtjes in interactie met MCG-05-33-005 – ook bekend als het Zeeschelpstelsel. Dat is het opvallend kommavormige stelsel dat aan de heldere kern van NGC 5291 lijkt te zuigen.
[2] NGC 5291N is met behulp van integraalveldspectrografie waargenomen tijdens de testfase van MUSE. Bij integraalveldspectrografie wordt het beeldveld van de telescoop opgedeeld in een groot aantal segmenten, en van elk segment een spectrum gemaakt. Dit resulteert in een driedimensionaal beeld van het onderzoeksobject. Bij de MUSE-waarnemingen is de verrassende ontdekking gedaan dat de buitengebieden van NGC 5291N emissielijnen van zuurstof en waterstof vertonen.
[3] NGC 5291 is al in 1978 met de 3,6-meter telescoop van de ESO-sterrenwacht op La Silla waargenomen. Bij deze waarnemingen zijn grote hoeveelheden materie in de omgeving van het stelsel waargenomen. Inmiddels is duidelijk geworden dat het daarbij gaat om stervormingsgebieden en diverse dwergstelsels die ontstaan zijn door samentrekking van de gasring rond het stelsel.
Meer informatie
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘Ionization processes in a local analogue of distant clumpy galaxies: VLT MUSE IFU spectroscopy and FORS deep images of the TDG NGC 5291N’, van J. Fensch et al., dat in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics verschijnt.
Het onderzoeksteam bestaat uit J. Fensch (Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/IRFU/SAp, Université Paris Diderot, Gif-sur-Yvette, Frankrijk [CEA]), P.-A. Duc (CEA), P.M. Weilbacher (Leibniz-Institut für Astrophysik, Potsdam, Duitsland), M. Boquien (University of Cambridge, VK; Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chili) en E. Zackrisson (Universiteit van Uppsala, Uppsala, Zweden).
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.
