sterrenhoop

De theorie over het ontstaan van bolvormige sterrenhopen moet op de schop. Dat stellen onderzoekers nu ze in een nabijgelegen sterrenstelsel niet de stokoude sterren kunnen vinden die volgens de theorie door de sterrenhopen zouden zijn buitengezet.

Bolvormige sterrenhopen zijn het beste te omschrijven als grote ballen, bestaande uit sterren. Ze draaien rond het centrum van sterrenstelsels. Ooit dachten onderzoekers dat deze bolvormige sterrenhopen uit één populatie sterren bestonden, maar onderzoek heeft aangetoond dat de bolvormige sterrenhopen in onze Melkweg uit twee populaties sterren bestaan.

Eerste en tweede generatie
Ongeveer de helft van de sterren zijn populatie I-sterren. De andere helft zijn populatie II-sterren. De populatie II-sterren onderscheiden zich van de oude populatie I-sterren doordat ze sterker ‘vervuild’ zijn. Ze bevatten veel meer verschillende chemische elementen. De ‘vervuilde’ sterren bevatten bijvoorbeeld zo’n vijftig tot honderd keer meer stikstof dan de eerste generatie sterren. Het aantal ‘vervuilde’ sterren in de bolvormige sterrenhopen in de Melkweg ligt veel hoger dan onderzoekers zouden verwachten. Dat suggereert dat een groot deel van de populatie I-sterren mist. Onderzoekers verklaren dat door te stellen dat de bolvormige sterrenhopen ooit veel meer sterren bevatten, maar een groot deel van de populatie I-sterren in hun verleden hebben weggeduwd. In het geval van de bolvormige sterrenhopen in de Melkweg lijkt dat een prima verklaring te zijn: de weggeduwde sterren kunnen zich gemakkelijk verbergen onder de sterren van vergelijkbare leeftijd in de halo.

Op de afbeelding
Op de afbeelding helemaal bovenaan dit artikel zie je één van de sterrenhopen in het nabijgelegen sterrenstelsel Fornax.

Fornax
Maar nieuwe observaties van ruimtetelescoop Hubble zorgen er nu toch voor dat deze verklaring op losse schroeven komt te staan. Wetenschappers gebruikten Hubble om vier bolvormige sterrenhopen in het nabijgelegen sterrenstelsel Fornax te bestuderen. Deze bolvormige sterrenhopen zijn waarschijnlijk op vergelijkbare wijze als de bolvormige sterrenhopen in de Melkweg ontstaan. En ook hier is sprake van populatie I-sterren en zeer vervuilde populatie II-sterren. “We wisten dat de bolvormige sterrenhopen in de Melkweg complexer waren dan oorspronkelijk gedacht werd,” voegt onderzoeker Søren Larsen toe. “En er zijn theorieën die dat kunnen verklaren. Maar om de theorieën omtrent het ontstaan van deze bolvormige sterrenhopen echt te kunnen testen, moesten we te weten komen wat er in andere omgevingen gebeurde. Voor dit onderzoek wisten we niet of bolvormige sterrenhopen in kleinere sterrenstelsels meerdere generaties sterren bevatten, maar onze observaties laten duidelijk zien dat dat het geval is.”

De verhouding
En ook in Fornax ligt het aantal populatie II-sterren hoger dan onderzoekers zouden verwachten. Het suggereert dat ook hier populatie I-sterren zijn weggeduwd en zich nu elders in het sterrenstelsel ophouden. Maar daar komen onderzoekers in de knoop: het sterrenstelsel dat deze bolvormige sterrenhopen bevat, beschikt namelijk over te weinig oude sterren.

“Als deze weggeduwde sterren hier waren, zouden we ze zien – maar we zien ze niet,” vertelt onderzoeker Frank Grundahl. “Onze theorie omtrent het ontstaan van deze sterrenhopen kan onmogelijk kloppen. Er is geen enkele plek waar Fornax deze oude sterren kan verstoppen, dus het lijkt erop dat de bolvormige sterrenhopen in het verleden niet groter zijn geweest dan ze nu zijn.”