ESO heeft vandaag een opname vrijgegeven van duizenden verafgelegen sterrenstelsels die behoren tot Abell 315, een zwaar cluster van sterrenstelsels. Deze groep sterrenstelsels is slechts het spreekwoordelijke ‘topje van de ijsberg’, omdat Abell 315 – net zoals de meeste clusters – vooral bestaat uit donkere materie. De enorme massa van dit cluster buigt het licht van sterrenstelsels op de achtegrond af, waardoor deze een beetje vervormen.
Als we met het blote oog naar de sterrenhemel kijken, zien we meestal alleen sterren in de Melkweg en in een paar buur-sterrenstelsels. Verder weg gelegen sterrenstelsels zijn te zwak om zonder telescoop waar te nemen. Maar als we ze konden zien, zou de hemel letterlijk zijn bezaaid met sterren. De nieuwe ESO-opname, met groot beeldveld en lange belichtingstijd, laat duizenden sterrenstelsels zien die opeengepakt zitten in een gebied ter grootte van de volle maan.
De sterrenstelsels bevinden zich op verschillende afstanden. Sommige staan relatief dichtbij, zodat we hun spiraalarmen of elliptische halo kunnen onderscheiden, vooral in het bovenste deel van de foto. De verder weg gelegen sterrenstelsels zien eruit als zwakke vlekjes – hun licht heeft er minstens acht miljard over gedaan voordat het de aarde bereikte.
Een honderdtal gelige sterrenstelsels, die zich vanuit het midden van de foto uitstrekken naar beneden en naar links, vormen samen een zwaar cluster van stelsels, dat als nummer 315 staat vermeld in de catalogus van de Amerikaanse astronoom George Abell in 1958. Het cluster bevindt zich tussen de zwakke, rode en blauwe sterrenstelsels, en de aarde, op ongeveer twee miljard lichtjaar van ons vandaan in het sterrenbeeld Walvis.
Clusters van sterrenstelsels zijn de grootste structuren in het heelal, bij elkaar gehouden door zwaartekracht. Deze structuren bestaan echter niet alleen uit de vele sterrenstelsels die we kunnen zien. De sterrenstelsels in deze reuzenclusters maken slechts tien procent uit van de massa, en het hete gas tussen de sterrenstelsels is goed voor nog eens tien procent. De resterende tachtig procent bestaat uit de onzichtbare en onbekende donkere materie, die zich tussen de sterrenstelsels bevindt.
Het zwaartekrachtseffect verraadt de aanwezigheid van donkere materie. De enorme massa van een cluster werkt als een kosmisch vergrootglas op het licht van de erachter gelegen stelsels: het licht wordt afgebogen en de sterrenstelsels zien er iets vervormd uit. Door de vervormingen van de achtergondstelsels te analyseren kunnen astronomen berekenen hoeveel massa van het cluster verantwoordelijk is voor de vervorming, zelfs als die grotendeels onzichtbaar is. Omdat het effect meestal heel erg klein is, is het voor een significant resultaat noodzakelijk de metingen te verrichten bij een groot aantal sterrenstelsels. In het geval van Abell 315 is de vorm van bijna tienduizend zwakke sterrenstelsels bestudeerd om de totale massa van het cluster te kunnen schatten op meer dan honderd duizend miljard keer de massa van de zon.
Naast de verre en zware objecten op deze opname, is ook een handvol veel kleinere en nabije bronnen te zien: een aantal sterren in onze Melkweg en vele planetoïden, die zichtbaar zijn als blauwe, groene of rode staarten [5]. Deze objecten behoren tot planetoïdengordel tussen de banen van Mars en Jupiter. Hun afmetingen variëren van tientallen kilometers voor de helderste, tot slechts een paar kilometer voor de zwakste planetoïden.
Deze opname is gemaakt met de Wide Field Imager van ESO’s 2,2-meter telescoop op La Silla in Chili. Het is een compositiefoto van een aantal opnamen met drie verschillende breedband-filters, met in totaal bijna een uur in het B-filter en ongeveer anderhalf uur in de V- en R-filters. Het blikveld is 34x33 boogminuten.
Meer foto's en een video op de ESO-website
Een zee van sterrenstelsels in Abell 315
