Einstein begon het allemaal, in 1915.
Eddington pakte de bal op en rende ermee in 1919.
En in de afgelopen tien jaar hebben astronomen een MACHO gebruikt voor OLGE CASTLES ... ja, ik heb het over zwaartekrachtlensing.
Nu beginnen LABOCA en SABOCA aan de slag, met behulp van Einsteins theorie van algemene relativiteitstheorie om de meest vruchtbare stergeboorte in een sterrenstelsel ver, ver weg (en lang, lang geleden) in de gaten te houden.
Hoe sterrenstelsels evolueerden, is een van de meest verbijsterende, uitdagende en fascinerende onderwerpen in de astrofysica van vandaag. En onder de centrale vragen - vooralsnog onbeantwoord - zijn hoe snel sterren in sterrenstelsels ver, ver weg (en zo lang, lang geleden) vormden, en hoe dergelijke stervorming verschilde van wat we kunnen bestuderen, van dichtbij en persoonlijk, in onze eigen melkwegstelsel (en onze buren). Er zijn veel aanwijzingen die suggereren dat stervorming lang geleden veel sneller is gebeurd, maar omdat verre sterrenstelsels zowel zwak als klein zijn, en omdat de natuur sluiers van ondoorzichtig stof tijdens de geboorte van sterren afdekt, zijn er niet veel harde gegevens om de talrijke hypothesen op de proef.
Dat wil zeggen tot vorig jaar.
'Een van de helderste sub-mm-sterrenstelsels die tot nu toe is ontdekt', zegt een multinationaal team van astronomen met meerdere instellingen, 'werd voor het eerst geïdentificeerd met het LABOCA-instrument op APEX in mei 2009' (je zou denken dat ze het een naam zouden geven zoals, ik weet het niet, "LABOCA’s Stunner" of "APEX 1", maar nee, genaamd "the Cosmic Eyelash"; formeel heet het SMMJ2135-0102). "Dit sterrenstelsel ligt op [een roodverschuiving van] 2,32 en de helderheid van 106 mJy bij 870 μm is te danken aan de zwaartekrachtsvergroting veroorzaakt door een enorme tussenliggende melkwegcluster", en "follow-up in hoge resolutie met de sub-mm-array lost de stervormingsgebieden op schalen van slechts 100 parsecs. Deze resultaten laten onderzoek toe van de vorming en evolutie van sterrenstelsels op een nooit eerder mogelijk detailniveau en geven een glimp van de opwindende mogelijkheden voor toekomstige studies van sterrenstelsels in deze vroege tijden, vooral met ALMA. ” De telescoop van de natuur geeft astronomen gratis ALMA-achtige vaardigheden.
OK, dus wat vonden Mark Swinbank en zijn collega's? “De stervormingsgebieden binnen SMMJ2135-0102 zijn ~ 100 parsecs breed, wat 100 keer groter is dan dichte gigantische moleculaire wolken (GMC) kernen, maar hun helderheid is ongeveer 100 keer hoger dan verwacht voor typische stervormingsgebieden. In feite zijn de lichtsterktedichtheden van de stervormingsgebieden binnen SMMJ2135-0102 vergelijkbaar met dichte GMC-kernen, maar met lichtsterktes die tien miljoen keer groter zijn. Het is dus waarschijnlijk dat elk van de stervormingsgebieden in SMMJ2135-0102 ~ tien miljoen dichte GMC-kernen omvat. ” Dat is behoorlijk verbluffend; stel je de Orionnevel (M42, ongeveer 400 parsecs ver) voor als een van deze stervormingsgebieden!
James Dunlop van de Universiteit van Edinburgh suggereert dat sterrenstelsels als SMMJ2135-0102 zo overvloedig sterren vormden omdat de sterrenstelsels nog steeds veel gas hadden - de grondstof voor het maken van sterren - en de zwaartekracht van de sterrenstelsels had genoeg tijd om het gas samen te trekken in koude, compacte regio's. Vóór ongeveer 10 miljard jaar geleden had de zwaartekracht nog niet genoeg gasklonten bij elkaar getrokken, terwijl de meeste sterrenstelsels op latere tijden al geen gas meer hadden, suggereert hij.
Maar ik bewaar het beste voor het laatst: "de energetica van de stervormingsgebieden binnen SMMJ2135-0102 is anders dan alles wat in het huidige universum te vinden is", Swinbank et al. schrijf (nu is er een understatement als ik er ooit een heb gehoord!), "maar de relaties tussen grootte en helderheid zijn vergelijkbaar met lokale, dichte GMC-kernen, wat suggereert dat de onderliggende fysica van de stervormingsprocessen vergelijkbaar is. Over het geheel genomen suggereren deze resultaten dat de recepten die zijn ontwikkeld om stervormingsprocessen in de Melkweg en lokale sterrenstelsels te begrijpen, kunnen worden gebruikt om de stervormingsprocessen in deze sterrenstelsels met hoge roodverschuiving te modelleren. ” Het is altijd goed om bevestiging te krijgen dat ons begrip van de natuurkunde op het werk zo lang geleden consistent en solide is.
Einstein zou heel blij zijn geweest, en Eddington ook.
Bronnen: "Intense stervorming binnen opgeloste compacte gebieden in een sterrenstelsel op z = 2,3" (Nature), "De eigenschappen van stervormingsgebieden binnen een sterrenstelsel op Redshift 2" (ESO Messenger nr. 139), Science News, SciTech, ESO. Mijn dank aan debreuck (Carlos De Breuck van ESO?) Voor het vestigen van het record met de naam.
