Bolvormige sterrenhopen zijn door zwaartekracht gebonden, dichte concentraties van sterren. Er kunnen honderdduizenden sterren in een cluster zitten en ze zijn zo dicht bij elkaar dat het moeilijk is om bolvormige sterrenhopen buiten ons sterrenstelsel te onderscheiden van sterren binnen ons eigen sterrenstelsel, alleen met behulp van telescopen op de grond: met andere woorden, deze grote bundels verre sterren kunnen lijken op een enkele, nabije ster. Maar astronomen hebben onlangs de scherpe ogen van de Hubble-ruimtetelescoop gebruikt om, ongelooflijk, meer dan 11.000 bolhopen in de Maagdcluster van sterrenstelsels te identificeren. En daarbij merkten ze ook iets interessants op over waar de globulars zich bevinden. Bolvormige sterrenhopen lijken zich niet uniform van melkweg tot melkweg te vormen; in plaats daarvan willen ze graag zijn waar de actie zich in de buurt van het centrum van sterrenstelselclusters bevindt. De globulars komen ook vaker voor in dwergstelsels nabij het centrum van de cluster van sterrenstelsels.
Hubble's Advanced Camera for Surveys loste de sterrenhopen op in 100 sterrenstelsels van verschillende afmetingen, vormen en helderheid, zelfs in zwakke, dwergstelsels. De Maagd-cluster bestaat uit meer dan 2000 sterrenstelsels en is de dichtstbijzijnde grote melkwegcluster van de aarde, ongeveer 54 miljoen lichtjaar van ons verwijderd.
Astronomen weten al lang dat het gigantische elliptische sterrenstelsel in het centrum van de cluster, M87, een groter dan voorspelde populatie van bolvormige sterrenhopen herbergt. De oorsprong van zoveel globulars is een lang bestaand mysterie.
"Onze studie toont aan dat de efficiëntie van de vorming van sterrenhopen afhankelijk is van de omgeving", zegt Patrick Cote van het Herzberg Institute of Astrophysics in Victoria, British Columbia. "Dwergstelsels die zich het dichtst bij het overvolle centrum van de Maagd bevinden, bevatten meer bolvormige sterrenhopen dan die verder weg."
Het team vond een overvloed aan bolhopen in de meeste dwergstelsels binnen 3 miljoen lichtjaar van het centrum van de cluster, waar het gigantische elliptische sterrenstelsel M87 zich bevindt. Het aantal globulars in deze dwergen varieerde van enkele tientallen tot enkele tientallen, maar deze aantallen waren verrassend hoog voor de lage massa's van de sterrenstelsels die ze bewoonden. Dwergen in de buitenwijken van de cluster hadden daarentegen minder globula's. Veel van de sterrenhopen van M87 zijn mogelijk weggerukt uit kleinere sterrenstelsels die zich er te dicht bij waagden.
"We vonden weinig of geen bolhopen in sterrenstelsels binnen 130.000 lichtjaar van M87, wat suggereert dat het gigantische sterrenstelsel de kleinere van hun sterrenhopen heeft verwijderd", legt Eric Peng van Peking University in Beijing, China, en hoofdauteur van de Hubble-studie uit. . "Deze kleinere sterrenstelsels dragen bij aan de opbouw van M87."
Het "oog" van Hubble is zo scherp dat het de vage bolvormige sterrenhopen kon onderscheiden van sterren in ons sterrenstelsel en van verre sterrenstelsels op de achtergrond. "Met Hubble konden we ongeveer 90 procent van de bolhopen in al onze waargenomen velden identificeren en bestuderen," zei Peng. 'Dit was cruciaal voor dwergstelsels met slechts een handvol sterrenhopen.'
Het bewijs van het galactische kannibalisme van M87 is afkomstig van een analyse van de samenstelling van de bolhopen. "In M87 zijn er drie keer zoveel globulars met een tekort aan zware elementen, zoals ijzer, dan globulars die rijk zijn aan die elementen," zei Peng. "Dit suggereert dat veel van deze‘ metaalarme ’sterrenhopen mogelijk zijn gestolen uit nabijgelegen dwergstelsels, die ook globulars bevatten met een tekort aan zware elementen."
Het bestuderen van bolvormige sterrenhopen is van cruciaal belang voor het begrijpen van de vroege, intense stervormende episodes die de vorming van sterrenstelsels markeren. Het is bekend dat ze in alle, behalve de zwakste, sterrenstelsels verblijven.
"De stervorming nabij de kern van de Maagd is zeer intens en vindt in korte tijd in een klein volume plaats", merkte Peng op. 'Het kan sneller en efficiënter zijn dan stervorming in de buitenwijken. De hoge stervormingssnelheid kan worden veroorzaakt door de zwaartekrachtineenstorting van donkere materie, een onzichtbare vorm van materie, die dichter is en eerder instort nabij het centrum van de cluster. M87 zit in het midden van een grote concentratie van donkere materie, en al deze globulars in de buurt van het centrum zijn waarschijnlijk al vroeg in de geschiedenis van de Maagd-cluster gevormd. '
Het kleinere aantal bolvormige sterrenhopen in dwergstelsels verder van het centrum kan te wijten zijn aan de massa van de sterrenhopen die zich hebben gevormd, zei Peng. "Stervorming verder weg van het centrale gebied was niet zo robuust, wat mogelijk alleen minder massieve sterrenhopen heeft geproduceerd die in de loop van de tijd zijn verdwenen", legde hij uit.
Oorspronkelijke nieuwsbron: HubbleSite Press Release
