Wetenschappers hebben een sterrenstelsel gevonden dat er behoorlijk op lijkt.

Onze Melkweg is een spiraalsterrenstelsel. En daar zijn er heus wel meer van. Maar wat onze Melkweg heel bijzonder leek te maken, waren de zogenoemde ‘dikke’ en ‘dunne’ schijven. Astronomen veronderstellen dat ze het resultaat zijn van een toch wel bizarre samenloop van omstandigheden, waarbij een kleiner sterrenstelsel – lang geleden – op het onze klapte.

Toch niet zo uniek
De kans dat zo’n botsing zich elders in het universum op precies dezelfde manier voltrekt, is natuurlijk niet zo heel groot. En dus werd daarmee tegelijkertijd verondersteld dat onze Melkweg toch wel min of meer uniek was. Maar daar moeten onderzoekers op terugkomen nu ze zich voor het eerst een gedetailleerde dwarsdoorsnede van een Melkweg-achtig sterrenstelsel hebben verkregen.

Het eerste en beste sterrenstelsel dat ze onder de loep namen, blijkt namelijk zo’n zelfde ‘dikke’ en ‘dunne’ schijf te bezitten. Het suggereert dat deze toch wel opvallende kenmerken van ons sterrenstelsel niet het resultaat zijn van een bizar ongeluk. En het wijst erop dat onze Melkweg toch niet zo heel bijzonder is.

De dikke en de dunne schijf
De Melkweg herbergt dus een dikke en een dunne schijf. Maar wat moet je je daar precies bij voorstellen? We vroegen het onderzoeker Nicholas Scott. “Als je op een heldere avond – ver van de lichtvervuiling – naar de Melkweg kijkt, zie je voornamelijk de dunne schijf van ons sterrenstelsel. Deze is 100.000 lichtjaar breed, maar slechts 1000 lichtjaar dik en herbergt de meeste sterren van ons sterrenstelsel.” Deze sterren zijn relatief jong. “Onze zon maakt deel uit van de dunne schijf, hetzelfde geldt praktisch voor alle nabije sterren die je met het blote oog kunt zien. De dikke schijf herbergt veel minder sterren en kun je ook eigenlijk niet met het blote oog zien. Deze sterren strekken zich verder boven en onder de dunne schijf uit; de dikke schijf is zo’n 3000 lichtjaar dik en dus veel dikker dan de dunne schijf.” En in deze dikke schijf vinden we oudere sterren.

Jong en oud
Eerder hebben onderzoekers ook in andere sterrenstelsels wel dunne en dikke schijven aangetroffen. Maar het was onmogelijk om vast te stellen of de sterren ook net zo over deze schijven verdeeld waren als in onze Melkweg het geval is. Namelijk: jonge sterren in de dunne schijf en oude sterren in de dikke schijf.

UGC 10738
Voor het nieuwe onderzoek bogen wetenschappers zich over het sterrenstelsel UGC 10738, dat zo’n 320 miljoen lichtjaar van ons verwijderd is. Vanaf de aarde gezien, kijken we eigenlijk tegen de zijkant van dit sterrenstelsel aan. En dat stelde de onderzoekers in staat om na te gaan welk type ster in elke schijf aanwezig was. Ze keken hiervoor naar de samenstelling van de sterren; jonge sterren herbergen meer metalen dan oude sterren. En wat blijkt? De dunne en dikke schijf van UGC 10738 zijn net als die van de Melkweg respectievelijk voornamelijk opgebouwd uit jonge en oude sterren. “Het is behoorlijk sterk bewijs dat de twee sterrenstelsels op dezelfde manier geëvolueerd zijn,” aldus onderzoeker Jesse van de Sande.

Andere ontstaansgeschiedenis
En die evolutie lijkt dus anders te zijn verlopen dan gedacht. “Gedacht werd dat de dunne en dikke schijf van de Melkweg ontstonden na een zeldzame, gewelddadige fusie en dus waarschijnlijk niet in andere spiraalstelsels gevonden zou worden,” merkt Scott op. “Ons onderzoek laat zien dat dat waarschijnlijk niet klopt en dat de Melkweg ‘natuurlijk’ en zonder catastrofale interventies is geëvolueerd. Het betekent dat Melkweg-achtige sterrenstelsels waarschijnlijk heel veel voorkomen.”

Goed nieuws
En dat is goed nieuws, vindt Scott. “De Melkweg zal altijd het sterrenstelsel zijn waar we de beste data en dus de meest gedetailleerde en best geteste theorieën voor hebben. Als de Melkweg een ongebruikelijk sterrenstelsel is, dan kunnen we onze kennis over de Melkweg niet gebruiken om andere sterrenstelsels te begrijpen. Maar nu we weten dat de Melkweg ‘normaal’ is, kunnen we alles wat we over onze Melkweg weten rustig gebruiken om vele andere sterrenstelsels in het universum te doorgronden.” Maar het werkt ook andersom. “Sommige observaties kunnen we in onze Melkweg minder goed doen dan in andere sterrenstelsels, omdat we middenin ons eigen sterrenstelsel zitten. Maar gezien het feit dat de Melkweg relatief normaal is, kunnen we de extragalactische observaties gebruiken en op onze Melkweg toepassen.” En tenslotte heeft het natuurlijk ook implicaties voor die ene grote vraag: is er buitenaards leven? “Het enige sterrenstelsel waarvan we nu weten dat het leven herbergt, is de Melkweg. Als de Melkweg veel lijkt op andere sterrenstelsels, maakt dat het waarschijnlijker dat er ook in die andere sterrenstelsels leven te vinden is.”

UGC 10738. Afbeelding: Jesse van de Sande/European Southern Observatory.

Lookalike
Het onderzoek wijst er dus sterk op dat er in het universum veel meer Melkweg-lookalikes te vinden zijn dan gedacht. “Misschien wel twintig keer meer,” meent Scott. “Elk sterrenstelsel heeft een iets andere geschiedenis, afhankelijk van hoeveel sterren het vormde en wanneer het dat deed, hoeveel interacties er met andere sterrenstelsels zijn geweest, wanneer die plaatsvonden en hoe groot de sterrenstelsels waren waarmee ze fuseerden, etc. Als alle kenmerken van een (spiraal, red.)sterrenstelsel sterk afhankelijk waren van al die kleine details, dan zouden we elk sterrenstelsel moeten behandelen als unieke sneeuwvlokken. Maar wat onze studie suggereert is dat deze details niet zo’n groot verschil maken; je eindigt ondanks al die verschillen altijd wel met iets wat op de Melkweg lijkt. Sterrenstelsels hoeven dus niet dezelfde geschiedenis te hebben om op de Melkweg te lijken.”

En daarmee is onze Melkweg dus niet uniek, maar – vanuit de optiek van astronomen – wel in één klap een stuk waardevoller geworden. “We kunnen het nu ook gaan gebruiken om andere sterrenstelsels te begrijpen en gezien het aantal sterrenstelsels in het universum is de Melkweg daarmee meer dan een miljard keer nuttiger dan we dachten.”