In een stukje hemel op 3,5 miljard lichtjaar afstand zijn wazige elliptische sterrenstelsels, kleurrijke spiralen, blauwe bogen en vervormde vormen te zien die samen klonteren. Het is het resultaat van een enorme kosmische botsing die in de loop van 350 miljoen jaar heeft plaatsgevonden.
De puinhoop is een schatkamer aan informatie voor astronomen, waardoor ze de geschiedenis van een kosmische opeenstapeling van meerdere sterrenstelselclusters kunnen samenstellen.
Maar nu graven astronomen door de nabijgelegen duisternis. Ze kijken naar de overblijvende sterren die op drift zijn geraakt in de intergalactische ruimte. Deze sterren zouden een zwakke gloed moeten uitstralen die bekend staat als intraclusterlicht en dat tot nu toe meestal onderwerp van speculatie is gebleven.
Mireia Montes en Ignacio Trujillo, beiden van de Universiteit van La Laguna, Spanje, hebben de Hubble-ruimtetelescoop gebruikt om de bovengenoemde cluster, Abel 2744, tot in het kleinste detail te observeren. Het cluster heeft de bijnaam Pandora’s Cluster al verdiend vanwege zijn gewelddadige verleden.
Het team bekeek zowel zichtbare als nabij-infrarood kleurenafbeeldingen van het cluster en splitste deze kleurenafbeeldingen vervolgens op helderheid. Hierdoor konden Montes en Trujillo de kleur van de zwakste gloed van het cluster bepalen en zo de leeftijd, het chemische gehalte en de totale massa van de spooksterren achterhalen.
Vergeleken met sterren in de sterrenstelsels van de cluster, zenden de spooksterren blauwer licht uit en zijn daarom rijk aan zwaardere elementen zoals zuurstof, koolstof en stikstof. De verstrooide sterren moeten dus sterren van de tweede of derde generatie zijn, verrijkt met eerdere supernova's. Maar ze zijn nog steeds tussen de drie en negen miljard jaar jonger dan de sterren in de sterrenstelsels van de cluster.
Het team schat dat het gecombineerde licht van ongeveer 100 miljard uitgestoten sterren ongeveer zes procent van de helderheid van het cluster bijdraagt.
Maar hoe zijn de sterren in de eerste plaats uit hun respectievelijke sterrenstelsels gegooid? Dit nieuwe forensische bewijs suggereert dat gewelddadige botsingen tussen vier en zes melkwegstelsels van elkaar uiteenscheurden, waardoor hun sterren in de intergalactische ruimte werden verstrooid.
"De Hubble-gegevens die het spooklicht onthullen, zijn belangrijke stappen voorwaarts om de evolutie van sterrenstelselclusters te begrijpen," zei Trujillo in een persbericht. "Het is ook verbazingwekkend mooi omdat we de veelbetekenende gloed vonden door gebruik te maken van de unieke mogelijkheden van Hubble."
Abell 2744 is slechts één doelwit in Hubble's Frontier Fields-programma, dat nog vijf melkwegclusters in detail zal in kaart brengen.
De resultaten zijn gepubliceerd in het Astrophysical Journal en zijn online beschikbaar.
