Het gaat om een groepje jonge sterren en gaswolken die, vergelijkbaar met een splinter in een houten plank, uit één van de spiraalarmen steken.

Wetenschappers hebben een tot voor kort onbekend kenmerk van onze Melkweg ontdekt. In één van de spiraalarmen blijkt namelijk een heuse breuk te zitten; een uitsteeksel bestaande uit een groepje jonge sterren en stervormende gaswolken. Een bijzondere ontdekking. Want het is voor het eerst dat onderzoekers een grote structuur ontdekken die zo’n andere kant op wijst dan de arm zelf.

De Melkweg
Astronomen krijgen inmiddels een steeds beter beeld van onze eigen Melkweg; het sterrenstelsel van gemiddelde grootte, waarin het zonnestelsel met de aarde zich bevindt. We hebben daarom wel een idee van de grootte en de vorm van de armen. Maar veel is ook nog onbekend. Dat komt omdat we de volledige structuur van ons eigen sterrenstelsel niet zien omdat de aarde erin zit. Vanuit de positie van de aarde is het nou eenmaal heel moeilijk om de grootschalige structuur van de Melkweg heel precies te bestuderen.

Sagittariusarm
Om meer over ons eigen Melkwegstelsel te ontraadselen, tuurden astronomen in een nieuwe studie door de ondertussen gestorven Spitzer-telescoop naar een nabijgelegen deel van de Sagittariusarm; een van de vier grote spiraalarmen van het Melkwegstelsel. Ze zochten naar pasgeboren sterren, genesteld in de gas- en stofwolken (nevels genaamd) waar ze zich vormen. Spitzer detecteerde infrarood licht dat door dergelijke dicht bepakte wolken kan dringen, terwijl zichtbaar licht wordt tegengehouden.

Meer over ruimtetelescoop Spitzer
Ruimtetelescoop Spitzer werd op 25 augustus 2003 gelanceerd. Zo’n drie maanden later kon Spitzer zijn werkzaamheden daadwerkelijk beginnen. Oorspronkelijk was het de bedoeling dat de ruimtetelescoop zo’n 2,5 jaar mee zou gaan, maar heeft uiteindelijk zestien jaar meegedraaid. In januari 2020 zette onderzoekers een punt achter de missie.Tijdens zijn zestienjarig bestaan heeft Spitzer heel wat werkzaamheden verricht. Zo heeft hij bijvoorbeeld ontzettend veel mooie foto’s gemaakt van verre sterrenstelsels en nabije nevels. Het licht van sommige van hen heeft miljarden jaren gereisd om ons te bereiken, waardoor wetenschappers objecten konden zien zoals die lang, lang geleden bestonden. Bovendien heeft de ruimtetelescoop een aantal bijzondere ontdekkingen op zijn naam staan. Zo was het bijvoorbeeld Spitzer die de grootste ring rondom Saturnus ontdekte. Ook ontdekte de telescoop als eerste licht dat afkomstig was van een planeet buiten ons zonnestelsel en – misschien wel één van de meest verbluffende ontdekkingen – dat er niet drie, maar zeven rotsachtige planeten ter grootte van de aarde rond de kleine, zwakke ster TRAPPIST-1 cirkelen.

Van jonge sterren en nevels wordt gedacht dat ze nauw aansluiten bij de vorm van de armen waar ze zich in bevinden. Maar niet in de Sagittariusarm. De onderzoekers ontdekten namelijk een lang en dun uitsteeksel bestaande uit jonge sterren die duidelijk een andere kant op wijzen. De gehele structuur is maar liefst 3000 lichtjaar lang.

Hellingshoek
“Een belangrijke eigenschap van spiraalarmen is hoe strak ze zich rond een sterrenstelsel winden,” legt onderzoeker Michael Kuhn uit. “Een cirkel heeft een hellingshoek van 0 graden. Naarmate de spiraalarm meer open staat (dus losser zit, red.), wordt de hellingshoek groter. De meeste modellen van de Melkweg suggereren dat de Sagittariusarm een hellingshoek heeft van ongeveer 12 graden. Maar de structuur die we hebben onderzocht, wijkt af met een hoek van bijna 60 graden.”

De breuk in de Sagittariusarm. Afbeelding: NASA/JPL-Caltech

Niet de enige
Overigens is de Sagittariusarm niet de enige met een vergroeiing. Vergelijkbare uitsteeksels worden vaak aangetroffen bij andere spiraalstelsels. Decennialang hebben onderzoekers zich dan ook afgevraagd of de spiraalarmen van onze Melkweg ook bezaaid zijn met uitpuilende delen. En dat blijkt nu inderdaad het geval. “Met de nieuwe gedetailleerde driedimensionale kaart, kunnen we zien dat deze regio behoorlijk complex is,” aldus Kuhn. Bovendien blijkt het nieuw ontdekte uitsteeksel vier bekende nevels te herbergen, namelijk de Adelaarsnevel, de Omeganevel, de Trifidnevel en de Lagunenevel.

De Adelaarsnevel, de Omeganevel, de Trifidnevel en de Lagunenevel, vastgelegd door NASA’s Spitzer-ruimtetelescoop. Deze nevels maken deel uit van een uitsteeksel in de Sagittariusarm.

Astronomen begrijpen nog niet helemaal wat de oorzaak is van de vorming van spiraalarmen in sterrenstelsels zoals het onze. Hoewel we de volledige structuur van de Melkweg niet kunnen zien, is het vermogen om de beweging van individuele sterren te meten – zoals met behulp van de Gaia-missie – heel nuttig om daar meer over te weten te komen. “Uiteindelijk herinnert dit ons eraan dat er nog veel onzeker is over de grootschalige structuur van de Melkweg,” aldus onderzoeker Robert Benjamin. “We moeten naar meer details kijken om het grotere plaatje te begrijpen. Het uitsteeksel is een klein stukje van de Melkweg. Maar het zou ons iets belangrijks kunnen vertellen over de Melkweg als geheel.”