De fusie van de Melkweg en het Andromeda-sterrenstelsel zal nog geen 4 miljard jaar gebeuren, maar de recente ontdekking van een enorme halo van heet gas rond Andromeda kan betekenen dat onze sterrenstelsels elkaar al raken. Universiteit van Notre Dame astrofysicus Nicholas Lehner leidde een team van wetenschappers die deHubble-ruimtetelescoop om een enorme halo van heet, geïoniseerd gas met een diameter van minstens 2 miljoen lichtjaar rond de melkweg te identificeren.
De Andromeda Galaxy is het grootste lid van een ragtag-verzameling van zo'n 54 sterrenstelsels, waaronder de Melkweg, de Lokale groep. Met een biljoen sterren - tweemaal zoveel als de Melkweg - schijnt hij 25% helderder en is hij met het blote oog gemakkelijk te zien vanuit de voorsteden en de landelijke hemel.
Denk hier even over na. Als de halo zich minstens een miljoen lichtjaar in onze richting uitstrekt, zijn onze twee sterrenstelsels VEEL dichter bij wat eerder werd gedacht. Toegegeven, we hebben het in eerste instantie alleen over halo-interacties, maar de twee vermengen zich misschien zelfs met moleculen als onze melkweg is op dezelfde manier bedekt.
Lehner beschrijft halo's als de 'gasatmosfeer van sterrenstelsels'. Ondanks zijn enorme omvang is de nimbus van Andromeda vrijwel onzichtbaar. Om de halo te vinden en te bestuderen, zocht het team naar quasars, verre sterachtige objecten die enorme hoeveelheden energie uitstralen terwijl materie de superzware zwarte gaten in hun kernen binnendringt. De helderste quasar, 3C273 in Maagd, is te zien in een 6-inch telescoop! Hun briljante, nauwkeurige karakter maakt ze tot perfecte sondes.
"Terwijl het licht van de quasars naar Hubble reist, zal het gas van de halo een deel van dat licht absorberen en de quasar een beetje donkerder laten lijken in slechts een heel klein golflengtebereik", zegt J. Christopher Howk, universitair hoofddocent natuurkunde aan de Notre Dame en mede-onderzoeker. "Door de dip in helderheid te meten, kunnen we zien hoeveel halogas van M31 er is tussen ons en die quasar."
Astronomen hebben halo's waargenomen rond 44 andere sterrenstelsels, maar nooit een zo groot als Andromeda, waar zoveel quasars beschikbaar zijn om de omvang ervan duidelijk te definiëren. De vorige 44 waren allemaal extreem ver verwijderde sterrenstelsels, met slechts één quasar of datapunt om de grootte en structuur van de halo te bepalen.
Andromeda is dichtbij en enorm, met veel quasars in de periferie. Het team heeft uit ongeveer vijf jaar aan waarnemingen van gearchiveerde Hubble-gegevens getrokken om veel van de 18 objecten te vinden die nodig waren voor een goed monster.
De halo bevat naar schatting de helft van de massa van de sterren in het Andromeda-sterrenstelsel zelf, in de vorm van een heet, diffuus gas. Simulaties suggereren dat het zich tegelijkertijd met de rest van de melkweg heeft gevormd. Hoewel het meestal bestaat uit geïoniseerde waterstof - naakte protonen en elektronen - is Andromeda's aura ook rijk aan zwaardere elementen, waarschijnlijk geleverd door supernovae. Ze barsten uit in de zichtbare melkweg en blazen goede dingen zoals ijzer, silicium, zuurstof en andere bekende elementen tot ver in de ruimte. Gedurende de levensduur van Andromeda is bijna de helft van alle zware elementen die door de sterren zijn gemaakt, ver buiten de stellaire schijf met een diameter van 200.000 lichtjaar van de melkweg uitgestoten.
Je kunt je afvragen of galactische halo's een deel of een groot deel van het nog steeds mysterieuze kunnen verklaren donkere materie. Waarschijnlijk niet. Terwijl donkere materie nog steeds het grootste deel van het vaste materiaal in het universum uitmaakt, hebben astronomen ook geprobeerd het gebrek aan zichtbare materie in sterrenstelsels te verklaren. Halo's lijken nu een waarschijnlijke bijdrage te leveren.
De volgende heldere nacht dat je opkijkt om Andromeda te bespioneren, weet dit: het is dichterbij dan je denkt!
Voor meer informatie over het onderwerp, hier zijn links naar Lehner's paper in het Astrophysical Journal en de Hubble-release.
