In het centrale deel van ons Melkwegstelsel zitten bijzondere sterrenclusters. Sterren worden in die groepen aan de lopende band geboren, maar onder zulke extreme omstandigheden dat het nauwelijks vergelijkbaar is met stergeboorte aan de rand van het sterrenstelsel. Als we die clusters goed kunnen bestuderen, zo denken astronomen, kunnen we erachter komen wat voor invloed de omgeving van een geboortegebied heeft op de vorming van sterren daarin. Dat zou helpen bij het begrijpen van stergeboorte, een proces dat ondanks jarenlang onderzoek nog erg raadselachtig blijft.
Onze Melkweg, hier in infrarood gefotografeerd door de Spitzer-telescoop, is een grotendeels platte schijf met spiraalarmen. In het middel van de Melkweg zit een enorm zwart gat. Bovendien is de dichtheid van sterren daar het grootst. Afbeelding: © NASA/Spitzer
Helaas laten de sterrenclusters in het midden van de Melkweg zich lastig bestuderen. Het zichtbare licht dat ze uitstralen bereikt de aarde nauwelijks doordat gas en stof het absorbeert, dus ze zijn alleen in infrarood te zien. De bewegingen binnen de clusters zijn zo klein dat er een heel hoge resolutie nodig is om ze te bepalen. Bovendien zijn de clusters enorm – als je een sterrencluster volledig in beeld wilt krijgen, heb je een telescoop met een flinke kijkhoek nodig. Het ligt voor de hand om de clusters met ruimtetelescopen te bestuderen. In de ruimte heb je namelijk geen last hebt van de aardatmosfeer, een extra verstorende factor bij het waarnemen van de sterren. Maar er zijn geen ruimtetelescopen die met een grote kijkhoek en resolutie infrarood licht kunnen waarnemen. Voorlopig moeten we het dus doen met telescopen op aarde. Gelukkig bereikten Amerikaanse astronomen van het Steward Observatory in Arizona een doorbraak waarmee de verstoring van het beeld door de aardatmosfeer een stuk minder problematisch wordt.
Afbeelding: © University of Arizona
Namaakster
Hun oplossing voor het probleem is eigenlijk een uitbreiding van een manier die al langer gebruikt wordt om ongestoord door de atmosfeer heen te kijken. Met behulp van een sterke laserstraal wordt een ‘namaakster’ op de nachthemel geprojecteerd. De beweging van die namaakster kan dan gebruikt worden om de plaats van echte sterren te corrigeren. Zo wordt de resolutie van de opnamen van de nachthemel al langer met wel vijftig procent verbeterd. Het lukte de Amerikaanse onderzoekers nu om niet één, maar wel vijf namaaksterren te projecteren. Dat levert veel lastiger rekenwerk op, maar de foto’s die na dat rekenwerk gemaakt kunnen worden zijn scherper dan ooit tevoren.
Met behulp van de nieuwe meet- en rekentechniek kunnen vanaf de aarde superscherpe opnames gemaakt worden van complete sterrenclusters in het centrum van de Melkweg. Door na precies een jaar dezelfde opname nog een keer te maken, is zelfs van elke afzonderlijke ster te bepalen of ze tot het cluster behoren. Dankzij deze doorbraak zal de komende jaren meer duidelijk worden over de verschillen tussen clusters in het centrum van de Melkweg en die in de uithoeken daarvan.
De nieuwe techniek van de Amerikaanse onderzoekers verscherpt infraroodopnamen van de nachthemel. Uit de opname links zijn twee regio’s uitgelicht (b en d). De plaatjes daarnaast zijn verbeterd met behulp van de vijf namaaksterren (c en e). Afbeelding: © University of Arizona
Bron
M. Hart e.a., A ground-layer adaptive optics system with multiple
laser guide stars, Nature, augustus 2010
Zie verder:
Infrarood: De kleur van babysterren
De geboorte van sterren vindt plaats achter ondoorzichtige gas- en stofwolken. Maar infrarood licht komt daar wel doorheen, en door dat licht te bestuderen kunnen we dus een kijkje nemen in de kraamkamers van het heelal. Ruimtetelescoop Herschel gaat ons daar een handje bij helpen.
Zware donkere wolken in de Melkweg
Grote, zware sterren zijn spectaculair. Ze ontploffen als supernova, eindigen als zwart gat – maar hoe ontstaan reuzensterren van dertig tot honderd keer zo zwaar als de zon? Sterrenkundige Wilfred Frieswijk spoorde de kraamkamers van reuzensterren op, gigantische gaswolken waar hele zwermen van sterren tegelijk ontstaan. Zulke infrarode wolken waren al gevonden in de kern van de Melkweg, maar komen volgens Frieswijk ook verder van het centrum voor.
