Astronomen hebben diep in het Maagd-cluster gekeken en de grootte van een van de beroemdste leden - Messier 87 - gemeten met verrassende resultaten.
Het gigantische elliptische sterrenstelsel is niet zo groot als eerder werd aangenomen.
Dit diepe beeld van de Maagd-cluster, verkregen door Chris Mihos van Case Western Reserve University en zijn collega's met behulp van de Burrell Schmidt-telescoop van de universiteit, laat het diffuse licht zien tussen de sterrenstelsels die bij de cluster horen. Noord is omhoog, oost naar links. De donkere vlekken geven aan waar heldere voorgrondsterren uit de afbeelding zijn verwijderd.
Op een afstand van ongeveer 50 miljoen lichtjaar is de Maagdcluster de dichtstbijzijnde cluster van sterrenstelsels. Het is gelegen in het sterrenbeeld Maagd (de Maagd) en is een relatief jonge en schaarse cluster. De cluster bevat vele honderden sterrenstelsels, waaronder gigantische en massieve elliptische sterrenstelsels, maar ook huiselijkere spiralen zoals onze eigen Melkweg.
Met behulp van ESO's Very Large Telescope zijn astronomen erin geslaagd de grootte van het gigantische sterrenstelsel Messier 87 te meten en waren ze verrast om te ontdekken dat de buitenste delen ervan zijn weggenomen door nog onbekende effecten. Het sterrenstelsel lijkt ook op een aanvaringsparcours te liggen met een ander gigantisch sterrenstelsel in deze zeer dynamische cluster.
De nieuwe waarnemingen laten zien dat de halo van sterren van Messier 87 is ingekort, met een diameter van ongeveer een miljoen lichtjaar, aanzienlijk kleiner dan verwacht, ondanks dat het ongeveer driemaal de omvang van de halo rond onze Melkweg is. Buiten deze zone worden slechts enkele intergalactische sterren gezien.
Dit onderzoek wordt gepresenteerd in een paper dat verschijnt in Astronomy and Astrophysics: 'The Edge of the M87 Halo and the Kinematics of the Diffuse Light in the Virgo Cluster Core', geleid door Michelle Doherty van het Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics in Garching, Duitsland.
"Dit is een onverwacht resultaat", zegt co-auteur Ortwin Gerhard. “Numerieke modellen voorspellen dat de halo rond Messier 87 meerdere keren groter zou moeten zijn dan onze waarnemingen hebben onthuld. Het is duidelijk dat iets de halo al vroeg heeft afgesneden. '
Het team gebruikte FLAMES, de superefficiënte spectrograaf van ESO's Very Large Telescope van de Paranal Observatory in Chili, om ultraprecieze metingen te doen van een groot aantal planetaire nevels in de buitenwijken van Messier 87 en in de intergalactische ruimte binnen de Virgo Cluster van sterrenstelsels, waartoe Messier 87 behoort. VLAMMEN kunnen tegelijkertijd vele bronnen spectra opnemen, verspreid over een gebied van de hemel ter grootte van de maan.
Het waargenomen licht van een planetaire nevel in de Maagdcluster is net zo zwak als dat van een lamp van 30 watt op een afstand van ongeveer 6 miljoen kilometer (ongeveer 15 keer de afstand van de aarde tot de maan). Bovendien zijn planetaire nevels dun verspreid door de cluster, dus zelfs het brede gezichtsveld van FLAMES kon slechts enkele tientallen nevels tegelijk vangen.
"Het lijkt een beetje op zoeken naar een speld in een hooiberg, maar dan in het donker", zegt teamlid Magda Arnaboldi. "De FLAMES-spectrograaf op de VLT was het beste instrument voor de klus."
De astronomen hebben verschillende verklaringen voorgesteld voor de ontdekte 'afsnijding' van Messier 87's, zoals het instorten van donkere materie in de buurt in de melkwegcluster. Het kan ook zijn dat een ander sterrenstelsel in de cluster, Messier 84, in het verleden veel dichter bij Messier 87 kwam en het ongeveer een miljard jaar geleden dramatisch verstoorde. "In dit stadium kunnen we geen van deze scenario's bevestigen", zei Arnaboldi. "We hebben waarnemingen nodig van nog veel meer planetaire nevels rond Messier 87."
Een ding waar de astronomen zeker van zijn, is dat Messier 87 en zijn buur Messier 86 naar elkaar toe vallen. 'Misschien observeren we ze in de fase vlak voor de eerste close pass', zei Gerhard. "Het Maagd-cluster is nog steeds een zeer dynamische plaats en veel dingen zullen de komende miljard jaar zijn sterrenstelsels blijven vormen."
