Het dwergsterrenstelsel is gigantisch, maar bijna niet te zien.

Onderzoekers ontdekten het dwergsterrenstelsel – dat de naam Antlia 2 (of kortweg Ant 2) heeft gekregen – in data verzameld door de Gaia-satelliet. Het sterrenstelsel bevindt zich altijd op minimaal 130.000 lichtjaar van de Melkweg en kan gezien worden als een satellietstelsel van ons sterrenstelsel. Ant 2 is zeker niet alleen: de Melkweg heeft tientallen van deze satellietstelsels.

Groot en diffuus
Eén van die satellietstelsels is de vrij bekende Grote Magelhaense Wolk. Wat opvallend is, is dat Ant 2 – ondanks dat het zich heel lang voor de mensheid verborgen heeft weten te houden – ongeveer net zo groot is als deze Grote Magelhaense Wolk. Dat het sterrenstelsel ons niet eerder is opgevallen, heeft meerdere redenen. Zo heeft het dwergsterrenstelsel een goede verstopplek gevonden achter de schijf van onze Melkweg. Daarnaast geeft het dwergsterrenstelsel heel weinig licht af. In vergelijking met de Grote Magelhaense Wolk is Ant 2 zo’n 10.000 keer minder helder. “Dit is een spookachtig sterrenstelsel,” aldus onderzoeker Gabriel Torrealba. “Objecten zo diffuus als Ant 2 zijn simpelweg nog niet eerder waargenomen. Onze ontdekking was alleen mogelijk dankzij de kwaliteit van de Gaia-data.”

De ontdekking
Gaia is een satelliet die gebouwd is om de positie en bewegingen van miljoenen sterren vast te stellen. Inmiddels heeft deze heel nauwkeurige metingen van maar liefst 1,7 miljard(!) sterren gedaan. Eerder dit jaar is de nieuwste Gaia-dataset vrijgegeven en daar zijn Torrealba en collega’s nu in gedoken. Ze waren bewust op zoek naar satellietstelsels van de Melkweg en maakten daarbij handig gebruik van zogenoemde RR Lyrae-sterren. Dit zijn oude, metaalarme sterren die we vaak in dwergsterrenstelsels aantreffen. De helderheid van deze sterren is aan verandering onderhevig en de lichtpulsen die zo ontstaan kunnen gebruikt worden om de sterren te lokaliseren. “RR Lyrae zijn in elk bekend dwergsterrenstelsel aangetroffen, dus we waren helemaal niet verbaasd toen we een groepje boven de galactische schijf aantroffen,” legt onderzoeker Vasily Belokurov uit. “Maar toen we nauwkeuriger naar hun locatie aan de hemel keken, bleek dat we iets nieuws hadden ontdekt.” Met behulp van de Anglo-Australian Telescope in Australië kon het bestaan van Ant 2 vervolgens bevestigd worden.

Mysterie
De onderzoekers zijn er ook in geslaagd om de massa van Ant 2 vast te stellen. Die massa blijkt veel kleiner te zijn dan je afgaand op de omvang van het dwergsterrenstelsel zou verwachten. “De eenvoudigste verklaring hiervoor is dat Ant 2 uit elkaar getrokken wordt door de Melkweg,” aldus onderzoeker Sergey Koposov. “Wat onverklaard blijft, is de enorme omvang van het object. Normaal gesproken is het zo dat sterrenstelsels wanneer ze massa kwijtraken door toedoen van de Melkweg, krimpen in plaats van groeien.” Van krimp kan in het geval van Ant 2 bijna geen sprake zijn, want dan zou het sterrenstelsel van oorsprong gigantisch moeten zijn geweest. En dus blijft onduidelijk hoe dit opgeblazen dwergsterrenstelsel is ontstaan. Er zijn modellen die suggereren dat dergelijke dwergsterrenstelsels opgeblazen worden door heftige stervorming, waarbij stellaire winden en supernova-explosies ongebruikt gas wegduwen, de zwaartekracht die het sterrenstelsel bijeenhoudt, verzwakken en ook donkere materie wat naar buiten beweegt. Maar: “Zelfs als stervorming de verspreiding van donkere materie in Ant 2 opnieuw vorm heeft gegeven terwijl het sterrenstelsel gevormd werd, moet dat met een ongeëvenaarde efficiëntie zijn gebeurd,” aldus onderzoeker Jason Sanders. Daarnaast kan de lage dichtheid van Ant 2 er natuurlijk ook nog op wijzen dat de vrij mysterieuze donkere materie ander eigenschappen heeft dan gedacht. Op dit moment wordt veelal aangenomen dat donkere materie dicht opeengepakt in het hart van sterrenstelsels te vinden is. Maar afgaand op dit nieuwe dwergsterrenstelsel klonteren donkere materie-deeltjes misschien wat minder sterk samen dan gedacht.

De onderzoekers zijn op dit moment druk op zoek naar meer Ant 2-achtige sterrenstelsels. “We vragen ons af of dit sterrenstelsel het topje van de ijsberg is en de Melkweg omringd wordt door een enorme populatie vrijwel onzichtbare dwergsterrenstelsels zoals Ant 2,” vertelt onderzoeker Mattheuw Walker.