Duitse en Nederlandse sterrenkundigen hebben op basis van een nieuw type simulaties ontdekt dat de bolvormige sterrenhopen die onze Melkweg omgeven, de enige overlevende zijn van het bloedbad dat zich daar 13 miljard jaar geleden voltrok. Het resultaat wordt binnenkort gepubliceerd in een paper in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Onze Melkweg heeft zo’n 200 sterrenhopen met ieder maximaal 1 miljoen sterren. Ze zijn bijna even oud als het heelal zelf, en bevatten waardevolle informatie over de manier waarop de eerste generaties sterren en sterrenstelsels zijn gevormd. Het aantal sterren dat bolhopen bevatten is overal in het heelal ongeveer hetzelfde, in tegenstelling tot de veel jongere open sterrenhopen, die een willekeurig aantal sterren bevatten, van minder dan 100 tot vele duizenden. Het onderzoeksteam verklaart dit verschil door de condities waaronder bolhopen vroeg in de evolutie van hun gast-sterrenstelsels zijn gevormd.
De astronomen deden simulaties van geïsoleerde en botsende sterrenstelsels, waarin ze een model opnamen voor de vorming en vernietiging van sterrenhopen. Wanneer sterrenstelsels botsen, veroorzaken ze vaak spectaculaire uitbarstingen van stervorming en een schat aan heldere sterrenhopen in allerlei maten. Verondersteld werd dat het totaal aantal sterrenhopen zou toenemen tijdens deze ‘starbursts’, maar de astronomen vonden in hun simulaties een tegenovergesteld resultaat.
Video van twee botsende sterrenstelsels, gebaseerd op de nieuwe simulatie die 3,3 miljard jaar beslaat. De stelsels smelten samen en vernietigen daarbij veel sterrenhopen (zichtbaar als puntjes) Credit: D. Kruijssen, MPA
Terwijl de helderste en grootste sterrenhopen overleefden, onder invloed van hun eigen zwaartekracht, werden de vele kleinere sterrenhopen vernietigd door de snel veranderende gravitationele krachten tijdens de starbursts. Na afloop van dit ‘bloedbad’, dat zo’n 2 miljard jaar duurde, zagen de onderzoekers alleen nog sterrenhopen met relatief grote aantallen sterren, met de karakteristieken van een jonge populatie bolvormige sterrenhopen van zo’n 11 miljard jaar geleden.
Teamleider Diederik Kruijssen licht toe: “Het is ironisch om te zien hoe de starbursts de vele sterrenhopen die ze produceren, grotendeels meteen weer vernietigen.” Dit gebeurt overigens niet alleen bij botsingen van sterrenstelsels, maar bij elke gebeurtenis waarbij grote hoeveelheden sterren worden gevormd. “In het vroege heelal waren starbursts heel gebruikelijk. Het is logisch dat alle bolhopen ongeveer dezelfde hoeveelheid sterren bevatten. Hun kleinere broertjes en zusjes met veel minder sterren waren gedoemd te worden vernietigd”, aldus Kruijssen.
In het nabije heelal zijn verscheidene sterrenstelsels waar recent stervorming heeft plaatsgevonden. Kruijssen zou het resultaat van de simulaties graag willen testen met nieuwe waarnemingen van deze gebieden. “Mogelijk kunnen we daar de snelle vernietiging van een paar kleinere sterrenhopen zien”, aldus Kruijssen.
Bolvormige sterrenhopen overleefden bloedbad van 13 miljard jaar geleden
