Sterrenhopen zijn niet zeldzaam. Ze zijn een van de meest voorkomende arrangementen van sterren in het heelal. Maar sterrenhoop NGC 1866, zoals te zien in deze afbeelding van Hubble, is anders dan zijn broeders. De meeste clusters worden bevolkt door sterren van dezelfde leeftijd, MAAR NGC 1866 is als een club voor alle leeftijden.
Er zijn twee soorten sterrenhopen: de open sterrenhoop en de bolhoop. Open sterrenhopen zijn kleiner dan bolhopen, meestal met een paar honderd jonge sterren van slechts tientallen miljoenen jaren oud.
Maar bolvormige sterrenhopen, zoals NGC 1866 in deze Hubble-opname, kunnen enorm zijn. Ze zijn de tegenstellingen van open clusters. Ze bevatten zeer oude populatie II-sterren, die net iets jonger zijn dan het heelal zelf. En sommige bolhopen hebben een sterpopulatie van tientallen miljoenen.
NGC 1866 presenteert een beetje een mysterie voor astronomen omdat het zowel oude, populatie II-sterren als veel jongere sterren bevat die doorgaans in open sterrenhopen te vinden zijn. Gelukkig is NGC 1866 dicht genoeg bij ons zodat de individuele sterren ervan kunnen worden bestudeerd, waardoor astronomen diep in de samenstelling ervan kunnen kijken.
Sterren in het heelal zijn ingedeeld in drie verschillende stellaire populaties, volgens twee factoren: leeftijd en metalliciteit.
Leeftijd spreekt voor zich, maar de metalliciteit heeft wat uitleg nodig. In de astronomie betekent metalliciteit iets specifieks. Zo werkt het allemaal.
In de begintijd van het heelal waren er alleen waterstof en helium, de eerste twee elementen op het periodiek systeem. (Er waren kleine hoeveelheden lithium, het derde element.) Deze elementen zijn allemaal gemaakt in de oerknal en dat was alles wat beschikbaar was voor stervorming. Alle zwaardere elementen dan de eerste drie worden in de astronomie metalen genoemd, en ze zijn in sterren zelf gemaakt, waar kernfusie waterstof tot zwaardere elementen smolt.
Dus sterren die in het begin van het heelal werden gemaakt, bevatten alleen waterstof en helium en bijna geen metalen. Ze hadden geen toegang tot metalen. Ze worden ook 'Populatie III'-sterren genoemd, omdat ze de oudste sterren zijn die het heelal bevolken. (Hun bestaan is eigenlijk theoretisch en er zijn er nog geen waargenomen.)
Populatie II-sterren worden zo genoemd omdat ze zijn als de tweede golf van geboren sterren, een soort babyboom. Ze bevatten meer metalen dan de oudere populatie III-sterren, want tegen de tijd dat ze zich vormden, hadden andere sterren al een aantal zwaardere elementen versmolten waaruit ze konden putten. (Denk eraan, in astronomie zijn metalen de elementen zwaarder dan waterstof en helium.) Populatie II-sterren komen veel voor in bolhopen zoals NGC 1866, in het Hubble-beeld. Onze zon is een populatie II-ster.
Populatie I-sterren zijn de baby's. Het zijn hete jonge sterren met de hoogste metalliciteit van alle drie de populaties. Dit is logisch, omdat jongere sterren bij hun geboorte toegang hadden tot meer metalen, dankzij eerdere generaties van sterren die de zwaardere elementen samensmolten. Bevolkingssterren komen veel voor in de spiraalarmen van sterrenstelsels.
Hoe bolvormige sterrenhopen ontstaan, is nog steeds een veelbesproken onderwerp in de astronomie. Maar afbeeldingen zoals deze Hubble-opname veranderen dat. De tijdperken van sterren in een cluster zijn meestal uniform, waardoor astronomen dachten dat ze tegelijkertijd uit afzonderlijke moleculen waren ontstaan, als een afzonderlijke groep.
Maar de verschillende leeftijden van de sterren in de bolhoop NGC 1866 hebben dat uitgedaagd. Het is gemakkelijker te observeren dan veel van zijn broeders, waardoor astronomen zowel Populatie II- als Populatie I-sterren in hun midden kunnen onderscheiden. Dit heeft geleid tot nieuw denken.
In het geval van NGC 1866 speculeren astronomen dat de populatie II-sterren als eerste zijn gevormd, wat de eerste golf van stergeboorte in de cluster markeert. Toen kwam NGC 1866 tijdens zijn omzwervingen een gigantische gaswolk tegen. Deze ontmoeting veroorzaakte een nieuwe babyboom van stergeboorte. Jonge, hete populatie I-sterren werden geboren, wat NGC 1866 zijn identiteit voor alle leeftijden gaf.
De Hubble blijft maar puffen. Zelfs op hoge leeftijd helpen de mogelijkheden ervan astronomen om het universum op nieuwe manieren te begrijpen. Dankzij Hubble kunnen astronomen clusters zoals NGC 1866 scherp observeren en beginnen uit te zoeken hoe het zich zou kunnen hebben gevormd.
- Persbericht van NASA: Hubble vangt sterren over generaties heen
- NASA: 10 Things, 12 juni: NASA's eerste missie om de zon aan te raken
- Wikipedia: Star Cluster
