Waarnemingen van ruimtetelescoop Hubble onthullen dat Andromeda’s gaswolk gigantisch is.

De Melkweg – het enorme sterrenstelsel waartoe ook ons zonnestelsel behoort – en het nabije Andromeda-stelsel zijn gedoemd om met elkaar te botsen. Over ongeveer 4 miljard jaar zullen de twee beginnen samen te smelten, om uiteindelijk een enorm elliptisch sterrenstelsel te vormen. Nieuw onderzoek van ruimtetelescoop Hubble onthult nu dat de twee elkaar in zekere zin reeds aantikken. En wel middels hun halo’s: de enorme gaswolken die rond de sterrenstelsels te vinden zijn.

Omvangrijk
Waarnemingen van Hubble wijzen uit dat de gaswolk die het Andromeda-stelsel omringt behoorlijk omvangrijk is. De halo zou zo ongeveer de helft van de afstand tussen Andromeda en de Melkweg beslaan. Het betekent dat – er even van uitgaande dat de halo van onze Melkweg net zo groot is – de twee gaswolken reeds met elkaar in botsing zijn.


Heel concreet blijkt de gaswolk zich in onze richting tot wel 1,3 miljoen lichtjaar ver uit te strekken. Maar in andere richtingen reikt deze nog verder: tot wel 2 miljoen lichtjaar.

Complexer
Bovendien wijzen de waarnemingen van Hubble uit dat de halo van het Andromeda-stelsel behoorlijk complex is. Zo blijkt deze eigenlijk uit twee lagen te bestaan. “We ontdekten de binnenste laag die tot ongeveer een half miljoen lichtjaar reikt, veel complexer en dynamischer is,” legt onderzoeker Nicolas Lehner uit. “De buitenste laag is gladder en warmer. Het verschil ontstaat waarschijnlijk doordat supernova’s in de schijf van het sterrenstelsel de binnenste halo beïnvloeden.” Die hypothese wordt onderschreven door het feit dat er veel zware elementen in de halo van Andromeda te vinden zijn. Deze elementen ontstaan in het binnenste van sterren en worden wanneer zij aan het eind van hun leven middels een supernova-explosie aan hun einde komen, de ruimte – en in dit geval: de halo – ingeslingerd.

De halo rond Andromeda is niet te zien. Zou deze wel zichtbaar zijn geweest, dan zouden we deze vanaf de aarde gemakkelijk met het blote oog kunnen spotten. Andromeda is slechts 2,5 miljoen lichtjaar van ons verwijderd en de halo zou – als deze zichtbaar was – aan de nachthemel zo’n drie keer meer ruimte in beslag nemen dan de Grote Beer.

Quasars
Doordat de halo niet zichtbaar is, is het ook niet zo gemakkelijk om deze te bestuderen. Zelfs niet met de krachtige telescopen die we vandaag de dag tot onze beschikking hebben. Om toch een beeld te kunnen krijgen van de omvang ervan, bestudeerden de onderzoekers niet de halo zelf, maar het licht van 43 quasars die er – vanuit ons oogpunt gezien – achter liggen. De halo drukt zijn stempel op het licht van deze quasars en kan zo verraden tot hoever deze zich uitstrekt. Bovendien waren onderzoekers zo in staat om te onthullen dat de halo niet uniform is, maar uit twee lagen is opgebouwd.


Melkweg
Eigenlijk weten we dankzij Hubble nu meer over de halo van Andromeda dan over onze eigen halo. Omdat we in de Melkweg leven, is het voor onderzoekers namelijk heel lastig om de gaswolk rond ons sterrenstelsel in kaart te brengen. Aangenomen wordt echter dat deze qua omvang vergelijkbaar is met die van Andromeda, omdat beide sterrenstelsels nu eenmaal veel op elkaar lijken.

Uniek experiment
In het verleden zijn ook de halo’s van andere – verder van ons verwijderde – sterrenstelsels wel onder de loep genomen, maar nog nooit zo gedetailleerd als die van Andromeda. Dat komt doordat deze sterrenstelsels – doordat ze verder weg zijn – kleiner aan de nachthemel zijn en het aantal quasars dat hun licht door de halo van zo’n ogenschijnlijk klein sterrenstelsel kunnen laten sijpelen ook beperkt is. In veel gevallen moesten onderzoekers het slechts doen met één quasar per sterrenstelsel. En daardoor kan er bijvoorbeeld niets gezegd worden over eventuele variaties in de halo. Doordat Andromeda veel dichterbij staat, kon deze met behulp van tientallen quasars bestudeerd worden en is het ook mogelijk om regionale verschillen binnen de halo te spotten. “Dit is echt een uniek experiment,” bevestigt Lehner.

Op dit moment is Andromeda zelfs het enige sterrenstelsel waar we zo’n experiment mee uit kunnen voeren. En Hubble is de enige ruimtetelescoop die daartoe in staat is. In de toekomst gaat dat wel veranderen. Met zeer gevoelige ultraviolet-telescopen zou het mogelijk moeten zijn om ook de halo’s van andere nabije sterrenstelsels gedetailleerd te verkennen.