Astronomen hebben het meest gedetailleerde beeld tot nu toe van het centrale gebied van de Melkweg vastgelegd, waardoor wordt onthuld waarom stervorming verrassend langzaam plaatsvindt, ondanks een overvloed aan gas en stof. De bevindingen, verkregen via de ALMA Central Molecular Zone Exploration Survey (ACES), werpen licht op een al lang bestaande puzzel in de galactische astronomie.
De puzzel van de langzame stervorming
De galactische kern, die het superzware zwarte gat Sagittarius A* omringt, bevat tientallen miljoenen keren de massa van de zon aan dicht materiaal. Volgens conventionele normen zou dit een robuust aantal stergeboortes moeten stimuleren. In plaats daarvan vormen sterren ongeveer tien keer langzamer dan voorspeld.
Waarom is dit van belang? Het begrijpen van deze discrepantie is van cruciaal belang omdat het galactische centrum het dichtstbijzijnde laboratorium biedt voor het bestuderen van het hart van sterrenstelsels. De kern van de Melkweg is weliswaar extreem, maar biedt een ongeëvenaarde mogelijkheid om processen te observeren die plaatsvinden in verre sterrenstelsels, waar details door de afstand vervagen.
ALMA’s doorbraak: een uitgebreid onderzoek
Het ACES-onderzoek maakt gebruik van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili om bijna de gehele 650 lichtjaar-spanwijdte van de galactische kern in kaart te brengen. In tegenstelling tot eerdere onderzoeken, waarbij details werden opgeofferd voor een brede dekking of waarbij werd ingezoomd op kleine gebieden, bereikt ACES beide.
Het team heeft meer dan zeventig chemische vingerafdrukken in het gas gemeten – waaronder siliciummonoxide, methanol en aceton – om de dichtheid, temperatuur en beweging te beoordelen. Hierdoor kunnen wetenschappers de gasstroom volgen, schokgolven identificeren en gebieden aanwijzen waar stervorming ontbrandt of mislukt.
Extreme omgevingen en analogieën van het vroege heelal
De galactische kern wordt gekenmerkt door extreme omstandigheden, waaronder massieve sterren die snel leven en jong sterven in hypernova’s (ook wel super-supernova’s genoemd). Deze kolossale explosies, waarbij energie vrijkomt die tien keer groter is dan bij normale supernova’s, leiden vaak tot de vorming van zwarte gaten en veroorzaken vermoedelijk lange gammaflitsen.
Onderzoekers gebruiken nu computersimulaties, getoetst aan de onderzoeksgegevens, om te begrijpen hoe gasstromen, wolken, straling en explosies op elkaar inwerken om de geboorte van sterren te bevorderen of te onderdrukken.
‘Wij geloven dat de regio veel kenmerken gemeen heeft met sterrenstelsels in het vroege heelal’, zegt ACES-leider Steve Longmore, ‘waar sterren zich vormden in chaotische, extreme omgevingen.’
Dit suggereert dat het bestuderen van de kern van de Melkweg inzicht kan bieden in de manier waarop sterrenstelsels zich in de vroege kosmos ontwikkelden. Door te onderzoeken waar stervorming aan- en uitschakelt, willen wetenschappers de krachten ontrafelen die de snelheid van stergeboorte in deze turbulente gebieden bepalen.
De nieuwe gegevens vormen een cruciale stap in de richting van het begrijpen van de galactische evolutie en de fundamentele processen die het universum vormgeven.
