Skip to ContentSkip to Navigation
Over ons Actueel Nieuws Nieuwsberichten

Tienmaal meer hyperlumineuze sterrenstelsels waargenomen dan sterren kunnen produceren

18 november 2020
Een team van astronomen onder leiding van SRON heeft tien keer zoveel hyperlumineuze sterrenstelsels waargenomen in het infrarood dan sterren kunnen produceren volgens theoretische modellen. Als de theorie klopt, kunnen sterren dus niet in hun eentje de helderheid voor hun rekening nemen van de helderste infraroodsterrenstelsels. Publicatie in een speciale editie van Astronomy & Astrophysics. ArXiv-publicatie op 18 november.
sterrenstelsel
Voorbeeld van een ultra-lumineus sterrenstelsel, met een helderheid van biljoenen zonnen. Credit: ESA/Hubble

Elf miljard jaar geleden—ongeveer drie miljard jaar na de oerknal—begonnen sterrenstelsels zich relatief snel te vormen. Er was gas in overvloed, dus een klein deel van deze vroege sterrenstelsels was in staat om uit te groeien tot zware, hyperlumineuze exemplaren, met een helderheid van tien biljoen zonnen. Terwijl de gasreserves in de loop der tijd opdroogden, konden minder sterrenstelsels op hoge snelheid groeien.

Toen astronomen het heelal bestudeerden met de infrarood-ruimtetelescoop Herschel, zagen ze deze theorie over het algemeen bevestigd. Maar in absolute getallen leek het erop dat er ruim tienmaal teveel hyperlumineuze infraroodsterrenstelsels zijn, zowel in het vroege heelal als dichterbij huis. Helaas kon Herschels ruimtelijke resolutie niet alle individuele sterrenstelsels onderscheiden, zodat ze het niet met zekerheid konden zeggen.

Een internationaal team van astronomen, geleid door Lingyu Wang van SRON en RUG, heeft nu de LOFAR telescoop gebruikt—met een hogere ruimtelijke resolutie—om de sterrenstelsels individueel te onderscheiden. Ze zagen inderdaad meer dan tienmaal zoveel hyperlumineuze sterrenstelsels dan de theorie voorspelt. Met een onzekerheid van een factor twee kunnen ze nu met zekerheid zeggen dat we naar een andere theorie moeten zoeken.

Afbeelding 1
Afbeelding 1

Afbeelding 1: Het waargenomen spectrum en de fit van een voorbeeld van een hyperlumineus sterrenstelsel. Onderaan zie je afbeeldingen van dit sterrenstelsel in verschillende golflengtes. Van links naar rechts: HSC i-band (optisch), DXS K-band (nabij-infrarood), IRAC 4.5 μm (mid-infrarood), MIPS 24 μm (ver-infrarood), Herschel SPIRE 250 μm (ver-infrarood) en LOFAR 2 m (radio). Het laat zien dat hyperlumineuze infraroodsterrenstelsels meestal erg zwak schijnen of zelfs onzichtbaar zijn in optische data en het meeste van hun energie uitstralen in het infrarood.

'We onderzoeken nu welke fysische mechanismen zulke extreme sterrenstelsels kunnen aandrijven,' zegt Wang. 'Worden ze aangedreven door stervorming of door de aangroei van superzware zwarte gaten? In het eerste geval moeten hyperlumineuze infraroodsterrenstelsels sterren vormen met duizenden zonsmassa's per jaar. Theoretische modellen kunnen niet genoeg sterrenstelsels produceren die sterren vormen met zulke extreme snelheden. Dus een alternatief scenario is dat ze voornamelijk aangedreven worden door de aangroei rond het superzware zwarte gat in hun centra. We hebben follow-up waarnemingen nodig om de ware aard te bestuderen van deze extreme objecten.'

Het team gaat deze follow-up waarnemingen uitvoeren op het Keck observatorium in Hawaii. Dat geeft ze preciezere data over de roodverschuiving van de sterrenstelsels, en dus hun afstand. Keck heeft een optische telescoop die spectra opneemt. Astronomen leiden de roodverschuiving af uit spectra door te kijken hoeveel golflengtes de karakteristieke vingerafdrukken van stoffen zijn verschoven.

Laatst gewijzigd:15 juli 2022 16:28
View this page in: English

Meer nieuws

  • 18 maart 2024

    VentureLab North helpt onderzoekers op weg naar succesvolle startups

    Het is menig onderzoeker al overkomen. Tijdens het werken vraag je je opeens af: zou dit niet ontzettend nuttig zijn voor de mensen buiten mijn onderzoeksveld? Er zijn allerlei manieren om onderzoeksinzichten te verspreiden. Denk bijvoorbeeld aan...

  • 04 maart 2024

    Een plantaardige sensor

    In Makers van de RUG belichten we elke twee weken een onderzoeker die iets concreets heeft ontwikkeld: van zelfgemaakte meetapparatuur voor wetenschappelijk onderzoek tot kleine of grote producten die ons dagelijks leven kunnen veranderen. Zo...

  • 11 december 2023

    Join the 'Language and AI' community

    As a part of the Jantina Tammes School, the 'Language and AI' theme is an interdisciplinary initiative that aims to encourage collaboration among academics, PhD candidates, students, and industry representatives who share a keen interest in the...