Het lijkt logisch om aan te nemen dat lang geleden het aantal bolvormige sterrenhopen in ons sterrenstelsel toenam tijdens het opwekken van sterren genaamd 'starbursts'. Maar een nieuwe computersimulatie laat precies het tegenovergestelde zien: 13 miljard jaar geleden hebben starbursts mogelijk veel van de de bolhopen die ze hebben helpen creëren.
"Het is ironisch om te zien dat starbursts veel jonge sterrenclusters kunnen produceren, maar tegelijkertijd ook de meerderheid vernietigen", zegt Dr. Diederik Kruijssen van het Max Planck Instituut voor Astrofysica. "Dit komt niet alleen voor bij botsingen van sterrenstelsels, maar kan worden verwacht in elke starburstomgeving"
Astronomen hebben zich afgevraagd waarom in het hele heelal typische bolvormige sterrenhopen ongeveer hetzelfde aantal sterren bevatten. Daarentegen kunnen veel jongere sterrenclusters bijna elk aantal sterren bevatten, van minder dan 100 tot vele duizenden.
De nieuwe computersimulatie van Kruijssen en zijn team stelt dat dit verschil verklaard zou kunnen worden door de omstandigheden waaronder bolvormige clusters zich al vroeg in de evolutie van hun gaststelsels vormden.
In het vroege heelal kwamen starbursts veel voor. Grote sterrenstelsels bevonden zich in clusters en botsingen kwamen vaak voor. De computersimulatie toonde aan dat tijdens starbursts gas, stof en sterren nog steeds rond de botsing van de melkweg werden geklopt, waarbij de zwaartekracht op de bolhopen voortdurend veranderde. Dit was genoeg om de meeste bolhopen uit elkaar te halen en alleen de grootste waren sterk genoeg om te overleven. De simulaties toonden aan dat de meeste sterrenhopen kort na hun vorming werden vernietigd, toen de galactische omgeving nog erg vijandig stond tegenover de jonge sterrenhopen. Maar nadat de omgeving tot rust was gekomen, hebben de overgebleven bolhopen het overleefd - leven nu rustig - en kunnen we nog steeds genieten van hun schoonheid.
In hun paper zeggen de astronomen dat dit verklaart waarom het aantal sterren in bolhopen in het hele heelal ongeveer hetzelfde is. 'Het is dan ook logisch dat alle bolhopen ongeveer hetzelfde grote aantal sterren hebben', zegt Kruijssen. "Hun kleinere broers en zussen die niet zoveel sterren bevatten, waren gedoemd te worden vernietigd."
Kruijssen en zijn team zeiden dat hoewel de allerhelste en grootste clusters de botsing van de melkweg door hun eigen aantrekkingskracht konden overleven, tal van kleinere clusters effectief werden vernietigd door de snel veranderende zwaartekracht.
Het feit dat bolvormige sterrenhopen overal vergelijkbaar zijn, geeft aan dat de omgevingen waarin ze zich bevonden erg op elkaar leken, ongeacht het sterrenstelsel waarin ze zich momenteel bevinden. Kruijssen en zijn team zeggen dat bolhopen daarom kunnen worden gebruikt om meer licht te werpen op hoe de eerste generaties van sterren en sterrenstelsels werden geboren.
'In het nabije heelal zijn er verschillende voorbeelden van sterrenstelsels die recentelijk grote uitbarstingen van stervorming hebben ondergaan', aldus Kruijssen. “Het zou daarom mogelijk moeten zijn om de snelle vernietiging van kleine sterrenclusters in actie te zien. Als dit inderdaad wordt gevonden door nieuwe waarnemingen, bevestigt het onze theorie over de oorsprong van bolhopen. ”
Deze nieuwe bevinding kan ook aansluiten bij andere recente bevindingen van Spitzer en ESO dat de starburst-activiteit misschien maar ongeveer 100 miljoen jaar heeft geduurd en mogelijk ook is afgebroken toen zich in het centrum van sterrenstelsels zwarte gaten vormden.
Bron: Max-Planck Instituut voor astrofysica. Paper: Kruijssen et al, "Vorming versus vernietiging: de evolutie van de populatie van sterrenhopen in fusies van sterrenstelsels"
