Het lijkt er wel op, zo concluderen astronomen op basis van nieuwe Gaia-data.

Ruimtetelescoop Gaia speurt sinds 2013 de hemel af, in een poging de positie, afstand en bewegingen van meer dan 1 miljard sterren vast te leggen. En afgelopen april gaven onderzoekers de tweede Gaia-dataset vrij met daarin de 3D-posities, 2D-bewegingen, helderheid en kleur van meer dan 1,3 miljard(!) sterren. Astronomen wisten niet hoe snel ze zich op de data moesten storten en er zijn reeds verschillende studies naar aanleiding van deze nieuwe dataset gepubliceerd. Zo verscheen recent nog een onderzoek waarin men op basis van Gaia-data aantoont dat een klein sterrenstelsel de banen van sterren nabij onze zon heeft verstoord.

Razendsnelle sterren
Ook de Leidse astronoom Elena Maria Rossi en collega’s doken in de nieuwe dataset, in een poging nieuwe HSV (Hypervelocity Stars, oftewel razendsnelle sterren) te ontdekken. Dergelijke sterren ontstaan nabij het centrum van onze Melkweg en zouden later door interactie met het zwarte gat worden weggeslingerd en zich met zo’n hoge snelheid naar de rand van de Melkweg begeven dat ze er uiteindelijk zelfs los van kunnen komen. Tot op heden zijn nog maar een klein aantal van deze HSVs ontdekt. Maar met de nieuwe dataset van Gaia lijken onderzoekers alles in huis te hebben om meer van deze sterren te ontdekken. Behalve de 2D-bewegingen van 1,3 miljard sterren heeft Gaia namelijk van de 7 miljoen helderste sterren ook de 3D-bewegingen gemeten, oftewel vastgesteld hoe snel ze zich van ons vandaag of naar ons toe bewegen. “Van de zeven miljoen Gaia-sterren met 3D-snelheidsmetingen bleken er 20 te zijn die snel genoeg reisden om uiteindelijk aan de Melkweg te ontsnappen,” zo vertelt Rossi.

Gaia. Afbeelding: ESA / ATG medialab (achtergrond: ESO / S. Brunier).

Bijzondere richting
Dat er 20 potentiële HSVs opdoken, is al heel bijzonder. Rossi en collega’s hadden niet verwacht er zoveel te vinden. Maar het wordt nog ietsje bijzonderder. “In plaats van van het galactische centrum vandaan te vliegen, lijken de meeste van de supersnelle sterren die we gespot hebben, er naartoe te bewegen,” aldus onderzoeker Tommaso Marchetti. “Deze sterren kunnen afkomstig zijn uit een ander sterrenstelsel en recht door de Melkweg vliegen.”

Afkomst
Mogelijk zijn de sterren afkomstig van de Grote Magelhaense Wolk – een relatief klein sterrenstelsel dat om het onze draait. Maar het kan ook zijn dat ze hun oorsprong vinden in een sterrenstelsel dat op grotere afstand van de Melkweg staat. Als dat laatste het geval is, bieden de sterren ons de unieke kans om vrij dicht bij huis meer te weten te komen over een ander sterrenstelsel. “Sterren kunnen een hoge snelheid verkrijgen wanneer ze de interactie aangaan met een supermassief zwart gat,” stelt Rossi. “Dus de aanwezigheid van deze sterren kan een teken zijn van zo’n zwart gat in een nabijgelegen sterrenstelsel. Maar de sterren kunnen ook onderdeel zijn geweest van een dubbelstersysteem en naar de Melkweg zijn geslingerd toen hun metgezel explodeerde. Hoe dan ook: door ze te bestuderen kunnen we meer te weten komen over dergelijke processen in nabije sterrenstelsels.”

Of toch inheems?
De onderzoekers kunnen echter niet helemaal uitsluiten dat de snelle sterren in onze Melkweg thuishoren. Zo kan het zijn dat ze hun oorsprong vinden aan de rand van de Melkweg en door interacties met één van de dwergsterrenstelsels die lang geleden door de Melkweg zijn opgeslokt, zijn versneld en nu richting het galactische centrum racen.

Hoe het precies zit? Dat weten we pas als we de sterren wat gedetailleerder gaan bekijken en vast kunnen stellen hoe ze in elkaar steken en hoe oud ze zijn. “Een ster uit de halo van de Melkweg is waarschijnlijk vrij oud en grotendeels opgebouwd uit waterstof, terwijl sterren uit andere sterrenstelsels veel zwaardere elementen kunnen bevatten,” vertelt Marchetti. Wordt vervolgd!