De beelden zijn niet alleen prachtig, maar kunnen ook nog eens meer inzicht geven in de geboorte van sterren.

In grove lijnen weten astronomen heus wel hoe sterren geboren worden. Het begint allemaal met een enorme wolk van gas die op een gegeven moment onder invloed van zijn eigen zwaartekracht ineenstort, waardoor een bol van gas ontstaat die uiteindelijk uitgroeit tot een ster.

Veel vragen
Maar er zijn ook nog veel vragen. Want wat zet gas ertoe aan om sterren te vormen? Welke rol spelen sterrenstelsels als geheel daarin? En daar blijft het niet bij. “Worden sterren vaker geboren in specifieke delen van hun moederstelsels en zo ja, waarom?” vraagt onderzoeker Kathryn Kreckel zich hardop af. “En hoe beïnvloedt de evolutie van pasgeboren sterren de vorming van volgende generaties sterren?”

Om op dergelijke vragen een antwoord te kunnen vinden, hebben Kreckel en collega’s nu de opnamen van twee machtige observatoria gecombineerd. Het resulteert in spectaculaire beelden die hopelijk tot veel nieuwe inzichten gaan leiden.

MUSE
De onderzoekers maakten een deel van de opnames met behulp van het Multi-Unit Spectroscopic Explorer-instrument (kortweg: MUSE) dat onderdeel uitmaakt van ESO’s Very Large Telescope in Chili. Met dit instrument speurden ze in nabije sterrenstelsels naar pasgeboren sterren en naar warm en oplichtend gas dat hint op het feit dat in dat gas stervorming plaatsvindt. “We kunnen het gas dat tot de geboorte van sterren leidt rechtstreeks waarnemen, we zien de jonge sterren zelf en we zijn getuige van de verschillende levensfasen die zij doorlopen,” aldus onderzoeker Eric Emsellem.

ALMA
Deze MUSE-opnamen werden vervolgens gecombineerd met waarnemingen van het Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (kortweg ALMA). Met dit eveneens in Chili gevestigde observatorium kan men dezelfde sterrenstelsels op weer andere golflengten bestuderen, waardoor juist koude gaswolken – die de grondstoffen leveren waaruit sterren gevormd worden – in beeld konden worden gebracht.

NGC 1300 bevindt zich op 61 miljoen lichtjaar afstand. De foto boven is het werk van MUSE alleen. Onder zijn opnamen van MUSE en ALMA gecombineerd. De ALMA-waarnemingen komen vooral tot uiting in bruinachtig oranje tinten die de aanwezigheid van koud gas onthullen. MUSE is verantwoordelijk voor gouden en blauwe tinten, waarbij de goeden gloed op pasgeboren sterren wijst en de blauwe tinten wat oudere sterren vertegenwoordigen. Afbeeldingen: ESO/PHANGS (boven) en ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS (onder).

De combinatie van opnamen gemaakt door MUSE en ALMA stelde onderzoekers in staat om gebieden waar stervorming plaatsvindt te vergelijken met gebieden waarvan – afgaand op de aanwezigheid van veel koud gas – verwacht wordt dat er stervorming plaatsvindt. En dat kan dan weer meer inzicht geven in wat gas ertoe aanzet of er juist van weerhoudt om sterren voort te brengen.

Hier zie je het nabije sterrenstelsel NGC 4303 dat op zo’n 48 miljoen lichtjaar afstand staat. De foto boven is gemaakt met MUSE. De foto onder is een combinatie van opnamen van MUSE en ALMA. Afbeeldingen: ESO/PHANGS (boven) en ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS (onder).

Verwacht wordt dat het onderzoek naar stervorming de komende decennia dankzij de ingebruikname van nieuwe en krachtigere instrumenten een flink impuls krijgt. Zo kunnen de resultaten waarschijnlijk worden aangescherpt met behulp van waarnemingen van de James Webb Space Telescope. Ook de Extremely Large Telescope kan waarschijnlijk een nog gedetailleerder beeld geven van de omstandigheden waaronder sterren ontstaan.

NGC 3267 bevindt zich op 31 miljoen lichtjaar afstand. De foto boven is gemaakt met MUSE. De foto onder is een combinatie van opnamen van MUSE en ALMA. Afbeeldingen: ESO/PHANGS (boven) en ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS (onder).

“De resultaten van de kaarten die we (nu, red.) produceren, is net voldoende om afzonderlijke stervormende wolken te herkennen en te scheiden,” merkt onderzoeker Eva Schinnerer op. “Maar niet goed genoeg om in detail te zien wat daarbinnen gebeurt. Nieuwe observatie-inspanningen van ons team en anderen verleggen de grens steeds verder, dus we hebben nog tientallen jaren van spannende ontdekkingen voor de boeg.”

NGC 1087 bevindt zich op 80 miljoen lichtjaar afstand. De foto boven is gemaakt met MUSE. De foto onder is een combinatie van opnamen van MUSE en ALMA. Afbeeldingen: ESO/PHANGS (boven) en ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS (onder).