Sterren maken als een dolle

Een team astronomen onder leiding van de Groningse sterrenkundige Karina Caputi heeft met de Amerikaanse Spitzer-ruimtelescoop ontdekt dat in 15 procent van de sterrenstelsels in het vroege heelal een bijzonder hoge productie van nieuwe sterren plaatsvindt. Ze behoren tot de zogeheten starburst-stelsels. Op basis van eerder onderzoek was de aanname dat slechts een paar procent van de sterrenstelsels in die categorie viel.

De astronomen keken met de infraroodtelescoop Spitzer naar een collectie sterrenstelsels van 1,5 miljard jaar na de oerknal. Het onderzoek, dat vandaag wordt gepubliceerd in het vaktijdschrift Astrophysical Journal, laat zien dat deze uitbarstingen van snelle stervorming (zogeheten starbursts) vrij gewoon waren in het vroege heelal en een belangrijke rol hebben gespeeld in het ontstaan van sterren in die periode. In het huidige heelal zijn starbursts een zeldzaam verschijnsel.

Uit de bevindingen blijkt dat ongeveer de helft van de nieuwe sterren in het vroege heelal op het conto van starburst-sterrenstelsels kan worden geschreven. “Hiermee hebben we voor het eerst aangetoond dat starburst-stelsels veel belangrijker zijn in de vroege stervorming in het heelal dan we dachten,” licht Caputi (Kapteyn Instituut, Rijksuniversiteit Groningen) toe. “We hebben een onbekende populatie starburst-stelsels gevonden waardoor we onze kijk op de aanwas van sterren in veel sterrenstelsels dienen te herzien. We moeten zorgen dat onze theorieën over galactische evolutie hier rekening mee gaan houden.”

Caputi en collega’s bestudeerden een dataset met bijna 6000 verre sterrenstelsels uit de Spitzer Matching Survey of the UltraVISTA ultra-deep Stripes (SMUVS). Eerder onderzoek richtte zich voornamelijk op starbursts in zware sterrenstelsels, geselecteerd uit kleine datasets. De catalogus die nu is gebruikt, geeft een veel completer beeld door de vondst van middelzware sterrenstelsels die ook bol van de stervormingsactiviteit staan.

Waardoor alle uitbarsting van stervorming nu precies wordt aangewakkerd, blijft een raadsel. Mogelijke oorzaken zijn samensmeltingen van sterrenstelsels, waarbij gaswolken ontstaan die dicht genoeg zijn om de stervorming op te starten. Zwaartekrachtsinteracties met buur-sterrenstelsels of ophopingen van materie tussen de stelsels zouden de stervorming ook in gang kunnen zetten. “We hebben nog veel werk te doen om precies te achterhalen waardoor sterrenstelsels in starburst-modus gaan,” besluit Caputi. “Nu we weten hoe belangrijk deze starbursts zijn, zijn we extra gemotiveerd om dit raadsel tot op de bodem uit te zoeken.”

Referentie: Caputi, K. I.; Deshmukh, S.; Ashby, M. L. N.; Cowley, W. I.; Bisigello, L.; Fazio, G. G.; Fynbo, J. P. U.; Le Fevre, O.; Milvang-Jensen, B.; Ilbert, O. Star formation in galaxies at z~4-5 from the SMUVS survey: a clear starburst/main-sequence bimodality for Halpha emitters on the SFR-M* plane. Astrophysical Journal, 30 oktober 2017

Bron tekst: Marieke Baan / NOVA / Astronomie.nl

Zie ook: De peuterjaren van het Kosmische Web