Bewijsmateriaal over hoe sterrenstelsels zich in het jonge heelal gevormd hebben ligt in onze voortuin - namelijk in ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg. Astronomen denken dat ons Melkwegstelsel geleidelijk aan gegroeid is door het invangen van vele kleinere sterrenstelsels uit z'n omgeving. Dit scenario wordt ook gesteund door theoretische modellen, maar oncontroversieel is het niet.
Astronomen uit elf landen, waaronder Nederland, starten nu een ambititeus project om de geschiedenis van ons Melkwegstelsel te reconstrueren. Voor dit staaltje van 'astro-archeologie' zullen de beweging en chemische samenstelling van miljoenen sterren aan onze hemel bepaald moeten worden.
RAVE (RAdial Velocity Experiment) is een letterlijk hemelsbrede scan waarbij het spectrum van sterren wordt gemeten met de 1,2 meter UK Schmidt telescoop op Siding Spring Mountain in oost-Australië. Satellieten als Hipparcos en Tycho hebben eerder al de exacte positie en beweging aan de hemel gemeten van ruim 2,5 miljoen sterren. Echter, de beweging over de hemelbol (de transversale snelheidscomponent) zegt nog niets over de beweging van een ster naar ons toe of van ons af (de radiële snelheidscomponent). Deze kan alleen gemeten worden door een spectrum van het sterlicht te nemen, en de Doppler-verschuiving van herkenbare spectraallijnen te bepalen. Totdat RAVE begon is dit pas voor in totaal 20.000 sterren in onze Melkweg gebeurd.
'Op deze manier kunnen we tientallen, misschien wel honderden verschillende stromen van sterren in de wijde omgeving van de zon identificeren. Deze stromingen zijn het overblijfsel van satelliet-sterrenstelsels die ooit zijn opgeslokt door onze Melkweg,' aldus prof. Matthias Steinmetz, directeur van het Astrofysisch Instituut in Potsdam en leider van het RAVE-team. Wanneer een klein sterrenstelsel opgaat in een groter exemplaar, blijven diens sterren namelijk als een samenhangende groep door het grote sterrenstelsel bewegen, en kunnen zelfs na miljarden jaren nog herkend worden aan hun gemeenschappelijke beweging. Tot nu toe zijn slechts enkele van zulke voormalige satelliet-sterrenstelsels geïdentificeerd.
RAVE zal m.b.v. het spectrum ook de chemische samenstelling van de sterren bepalen. Ook dit helpt om te bepalen welke sterren een gemeenschappelijke oorsprong hebben, en of ze voor of na het invangen van hun satelliet-sterrenstelsel gevormd zijn.
Vanuit het Kapteyn Instituut van de Universiteit Groningen coördineert Amina Helmi het Nederlandse aandeel: 'Een mooi aspect van RAVE is ook dat alle data na een kwaliteitscheck meteen voor elke geïnteresseerde astronoom via internet beschikbaar komen. Een groot deel van de bestaande databases met radiële stersnelheden zijn nu niet openbaar toegankelijk.'
De gebruikte telescoop heeft geen bijzonder grote spiegel, maar wel - en dat is voor een 'survey' als RAVE veel belangrijker - een zeer groot blikveld, namelijk honderd maal zo groot als de volle maan. (de grootste telescopen, zoals de VLT in Chili, hebben een blikveld van ruim honderd maal kleiner dan de volle maan). Met het 6dF-instrument kunnen 600 sterspectra per nacht worden opgenomen, in 2005 resulterend in een collectie van 100.000 stuks - vijf maal zo veel als de in de afgelopen 125 jaar zijn verzameld.
Deze telescoop en het 6dF-instrument worden op de helderste (d.w.z. donkerste) nachten gebruikt voor een ander project, namelijk het bepalen van de spectra van zoveel mogelijk verre sterrenstelsels. Omdat verre sterrenstelsels uiterst lichtzwak zijn, kan dit alleen op nachten met optimale waarneemcondities. In nachten met minder goede omstandigheden (bijv. als de maan boven de horizon is) kan men nog wel de relatief heldere sterren in onze Melkweg op de korrel nemen voor RAVE.
Melkweg op de korrel nemen voor RAVE.
In 2006 zal een nieuw instrument, UKidna, een nog grotere stroomversnelling veroorzaken, omdat dit 22.000 spectra per nacht kan opnemen. De reusachtige database van spectra die dan ontstaat, zal ook voor de studie van de evolutie van sterren van groot nut kunnen zijn.
Contact:
Amina Helmi
ahelmi@astro.rug.nl