Intieme onderonsjes in Hercules-cluster haarscherp vastgelegd

Sterrenkundigen van het Kapteyn Instituut van de Rijksuniversiteit Groningen gaan de komende jaren onderzoek doen naar de evolutie van sterrenstelsels in de dunbevolkte delen van het heelal. Ze maken daarbij gebruik van opnames van het Hercules-cluster die gemaakt worden met de VLT Survey Telescope (VST) van de ESO-sterrenwacht op Paranal (Chili). De sterrenwacht heeft onlangs de scherpste opname ooit gemaakt van een fascinerende verzameling van onderling wisselwerkende sterrenstelsels in het Hercules-cluster.

Dat honderden sterrenstelsels in minder dan drie uur haarscherp en gedetailleerd werden vastgelegd, bewijst, aldus de sterrenkundigen, hoe enorm groot de waarde is die de kolossale VST-camera OmegaCAM heeft voor het onderzoek van het nabije heelal.

Het Hercules-cluster (ook bekend als Abell 2151) staat op een afstand van ongeveer 500 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Hercules. Het cluster onderscheidt zich in allerlei opzichten van andere relatief nabije verzamelingen van sterrenstelsels. Het is nogal onregelmatig van vorm en vertoont een grote variëteit aan stelsels – vooral jonge, stervormende spiraalstelsels. Elliptische reuzenstelsels ontbreken volkomen.

Telescoop

De VST is een surveytelescoop, uitgerust met een 268-megapixel camera – de onder Nederlandse leiding ontwikkelde OmegaCAM – die zeer grote hemelgebieden in beeld kan brengen. Normaal gesproken kunnen alleen kleine telescopen grote objecten als deze in één keer vastleggen. De 2,6-meter VST heeft niet alleen een groot beeldveld, maar kan de uitstekende omstandigheden op Paranal ten volle benutten door binnen korte tijd haarscherpe, ‘diepe’ opnamen te maken.

Onderonsjes

Verspreid over de opname zijn tal van ‘intieme onderonsjes’ te zien tussen sterrenstelsels die bezig zijn om zich tot grotere stelsels samen te voegen. De vele interacties, en het grote aantal gasrijke, stervormende spiraalstelsels in het cluster, maken dat de leden van het Hercules-cluster overeenkomsten vertonen met verder weg gelegen, jonge sterrenstelsels. Vanwege deze gelijkenis denken astronomen dat het Hercules-cluster relatief jong is. Het is een levendige, dynamische zwerm van sterrenstelsels die zich geleidelijk zal ontwikkelen tot een cluster die meer zal lijken op de oudere clusters die kenmerkender zijn voor onze galactische omgeving.

Clusters ontstaan wanneer kleinere groepen sterrenstelsels zich onder invloed van hun zwaartekracht samenvoegen. Naarmate deze groepen dichter bijeenkomen, wordt het cluster compacter en bolvormiger. Tegelijkertijd naderen ook de stelsels elkaar, wat in veel gevallen tot (bijna-)botsingen leidt. Zelfs als de oorspronkelijke groepen grotendeels uit spiraalstelsels bestaan, zullen de galactische interacties de spiraalstructuur uiteindelijk verstoren en het gas en stof uit de stelsels verdrijven, waardoor de stervorming grotendeels stilvalt. Daarom zijn de meeste stelsels in een volwassen cluster doorgaans elliptisch of onregelmatig van vorm. In het hart van zo’n oud cluster zijn vaak één of twee elliptische reuzenstelsels te vinden, die het resultaat zijn van fusies van kleinere sterrenstelsels en voornamelijk uit oude sterren bestaan.

Supercluster

Het lijkt erop dat het Hercules-cluster een verzameling is van ten minste drie kleinere clusters en groepen van sterrenstelsels, die zich momenteel tot een groter geheel samenvoegen. Bovendien is het cluster zelf bezig om zich met andere grote clusters te verenigen tot een supercluster. Sommige daarvan zijn al veel verder geëvolueerd en bevatten elliptische sterrenstelsels.  Een groot deel van dit Hercules-supercluster zal in een programma van de Groningse sterrenkundigen Edwin Valentijn en Jeffrey Bout  in kaart worden gebracht met OmegaCAM. Deze kolossale verzamelingen van clusters behoren tot de grootste structuren in het heelal. Door de combinatie van groot beeldveld en hoge beeldkwaliteit zijn OmegaCAM en de VST ideaal voor het onderzoek van de gebieden aan de randen van clusters, waar zich de nog niet goed begrepen interacties met andere clusters afspelen.

De prachtige opname toont niet alleen de sterrenstelsels van de Herculescluster, maar ook vele zwakke, vage objecten op de achtergrond. Dat zijn sterrenstelsels die veel verder van ons verwijderd zijn. Op de voorgrond zijn ook enkele heldere sterren van de Melkweg te zien en zelfs een paar planetoïden van ons eigen zonnestelsel hebben in de tijd dat de opnamen werden gemaakt een kort lichtspoor achtergelaten.

Meer informatie:

- Jeffrey Bout

- Prof. dr. Edwin A. Valentijn

Zie ook: http://www.eso.org/public/netherlands/news/eso1211/