Een team van Europese astronomen heeft ontdekt dat veel sterren in de buurt van de zon ongebruikelijke bewegingen hebben veroorzaakt door de spiraalarmen van ons sterrenstelsel, de Melkweg. Volgens dit onderzoek, gebaseerd op gegevens van ESA's Hipparcos-observatorium, is onze sterrenwijk het kruispunt van sterrenstromen die uit verschillende richtingen komen. Sommige sterren die planetaire systemen hosten, kunnen immigranten zijn uit meer centrale regio's van de Melkweg.
De zon en de meeste sterren ernaast volgen een geordende, bijna cirkelvormige baan rond het centrum van ons sterrenstelsel, de Melkweg. Met behulp van gegevens van ESA's Hipparcos-satelliet heeft een team van Europese astronomen nu verschillende groepen ‘rebellen’ sterren ontdekt die zich in bijzondere richtingen bewegen, meestal in de richting van het galactische centrum of daar vandaan, draaiend als de spaken van een wiel. Deze rebellen zijn verantwoordelijk voor ongeveer 20% van de sterren binnen 1000 lichtjaar van de zon, die zelf ongeveer 25 000 lichtjaar verwijderd is van het centrum van de Melkweg.
Uit de gegevens blijkt dat rebellen in dezelfde groep weinig met elkaar te maken hebben. Ze hebben verschillende leeftijden, dus volgens wetenschappers kunnen ze niet tegelijkertijd of op dezelfde plaats zijn gevormd. In plaats daarvan moeten ze samen zijn gedwongen. 'Ze lijken meer op informele reisgenoten dan op familieleden', zei Dr. Benoit Famaey, Universit? Libre de Bruxelles, België.
Famaey en zijn collega's zijn van mening dat de oorzaak van het samen dwingen van de rebellensterren op hun ongebruikelijke traject een ‘kick’ is die wordt ontvangen door een van de spiraalarmen van de Melkweg. De spiraalarmen zijn geen solide structuren, maar eerder gebieden met een hogere dichtheid van gas en sterren, 'dichtheidsgolven' genoemd en vergelijkbaar met verkeershotspots langs de snelweg. Een naderende dichtheidsgolf comprimeert het gas dat het tegenkomt en bevordert de geboorte van nieuwe sterren, maar het kan ook bestaande sterren beïnvloeden door hun beweging af te buigen. Nadat de golf is gepasseerd, zullen veel sterren dus samen in een stroom reizen, allemaal in dezelfde richting, ook al waren ze oorspronkelijk op verschillende trajecten of niet eens geboren.
Dit onderzoek heeft aangetoond dat de buurt van de zon een kruispunt is van vele stromen, bestaande uit sterren met verschillende oorsprong en chemische samenstelling. Deze stromen kunnen ook verantwoordelijk zijn voor veel van de sterren met planetaire systemen die onlangs bij de zon zijn ontdekt.
Astronomen weten dat sterren met planetaire systemen zich bij voorkeur vormen in dichte gaswolken met een hoog metaalgehalte, zoals die in de meer centrale regio's van de Melkweg. De stromen die Hipparcos ontdekte, zouden het mechanisme kunnen zijn dat ze dichter bij de zon bracht. Famaey legt uit: 'Als deze sterren door een spiraalarm worden geschopt, kunnen ze duizenden lichtjaar van hun geboorteplaats worden verwijderd.' Deze sterren kunnen dus samen met hun planeten dichter naar de zon zijn gemigreerd.
Om meer te weten te komen over de structuur van onze Melkweg, een verzameling van duizenden miljoenen sterren, kijken astronomen naar de manier waarop sterren op een coherente manier bij elkaar blijven of bewegen ten opzichte van de zon en ten opzichte van elkaar. Tijdens zijn vierjarige missie heeft ESA's Hipparcos-satelliet de afstand en beweging van meer dan honderdduizend sterren binnen 1000 lichtjaar van de zon gemeten. Hoewel de gegevens van Hipparcos laten zien in welke richting sterren aan de hemel bewegen, kunnen ze niet zeggen of sterren naar ons toe komen of van ons weggaan.
Door de gegevens van Hipparcos te combineren met metingen op de grond van hun "Doppler-verschuiving", verkregen met een Zwitserse telescoop in het Observatoire de Haute-Provence, Frankrijk, konden Famaey en zijn collega's de ontbrekende derde dimensie toevoegen, namelijk de snelheid waarmee sterren naderen ons of wijken van ons af. Vanwege de dopplerverschuiving lijkt de kleur van een ster te veranderen wanneer deze naar ons toe of van ons af beweegt, respectievelijk blauwer of roder wordt en astronomen informatie geeft over de beweging ervan. "Door al deze eersteklas gegevens te combineren, hebben we nu een uitgebreid, driedimensionaal beeld van hoe sterren in de buurt om ons heen bewegen", zei Famaey.
Wetenschappers vragen zich nu af hoe wijdverspreid de streams zijn die door het Famaey-team zijn ontdekt en welke rol ze kunnen spelen in de evolutie van ons sterrenstelsel. "Dit resultaat biedt opwindende nieuwe perspectieven voor ons begrip van de dynamiek van de Melkweg", aldus dr. Michael Perryman, ESA Hipparcos en Gaia-projectwetenschapper. ESA's aanstaande missie Gaia, gepland voor lancering in 2011, zal het mogelijk maken om dit onderzoek uit te breiden tot een veel bredere regio van ons sterrenstelsel. Gaia zal meer dan duizend miljoen sterren waarnemen en hun beweging in alle drie de dimensies tegelijkertijd meten, dankzij de ingebouwde spectrograaf die informatie geeft over hun Doppler-verschuiving. 'Dit geeft ons het duidelijkste beeld ooit van de structuur en evolutie van de Melkweg', zei Perryman.
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
