NASA's James Webb-ruimtetelescoop heeft in de chaos van het sterrenstelsel 'Cartwheel' gekeken en nieuwe details onthuld over stervorming en het centrale zwarte gat van het sterrenstelsel. Webb's krachtige infrarode blik heeft deze gedetailleerde afbeelding opgeleverd van het Karrewiel-stelsel en twee kleinere begeleidende sterrenstelsels tegen een achtergrond van vele andere sterrenstelsels. Deze foto geeft een nieuw beeld van hoe het Karrewiel-stelsel in de loop van miljarden jaren is veranderd.
Het Karrewiel-stelsel, dat zich op ongeveer 500 miljoen lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Beeldhouwer bevindt, is een zeldzame verschijning. Zijn uiterlijk, dat veel weg heeft van het wiel van een wagen, is het resultaat van een intense gebeurtenis - een botsing met hoge snelheid tussen een groot spiraalvormig sterrenstelsel en een kleiner sterrenstelsel dat op deze foto niet zichtbaar is. Botsingen van galactische proporties veroorzaken een cascade van verschillende, kleinere gebeurtenissen tussen de betrokken sterrenstelsels; het karrewiel is daarop geen uitzondering.
De botsing heeft vooral invloed gehad op de vorm en structuur van het sterrenstelsel. De Cartwheel Melkweg heeft twee ringen - een heldere binnenring en een omringende, kleurrijke ring. Deze twee ringen breiden zich vanuit het centrum van de botsing naar buiten uit, als rimpelingen in een vijver nadat er een steen in is gegooid. Vanwege deze onderscheidende kenmerken noemen astronomen dit een "ringstelsel", een structuur die minder vaak voorkomt dan spiraalstelsels zoals onze Melkweg.
De heldere kern bevat een enorme hoeveelheid heet stof, waarbij de helderste gebieden de thuisbasis zijn van gigantische jonge sterrenhopen. Aan de andere kant wordt de buitenste ring, die al zo'n 440 miljoen jaar aan het uitdijen is, gedomineerd door stervorming en supernova's. Als deze ring uitdijt, ploegt hij in het omringende gas en brengt hij stervorming op gang.
Andere telescopen, waaronder de Hubble-ruimtetelescoop, hebben de Cartwheel al eerder onderzocht. Maar het dramatische sterrenstelsel is gehuld in mysterie - misschien letterlijk, gezien de hoeveelheid stof die het zicht belemmert. Webb, die infrarood licht kan waarnemen, brengt nu nieuwe inzichten in de aard van het karrewiel aan het licht.
De nabij-infraroodcamera (NIRCam), Webbs primaire beeldvormer, kijkt in het nabij-infraroodgebied van 0,6 tot 5 micron, en ziet daarmee cruciale golflengten van licht die nog meer sterren kunnen onthullen dan in zichtbaar licht. Dit komt doordat jonge sterren, waarvan er zich veel vormen in de buitenste ring, minder aan het oog worden onttrokken door de aanwezigheid van stof wanneer ze in infrarood licht worden waargenomen. In deze afbeelding zijn de NIRCam-gegevens blauw, oranje en geel gekleurd. Het melkwegstelsel vertoont veel individuele blauwe stippen, dat zijn individuele sterren of plekken van stervorming. NIRCam laat ook het verschil zien tussen de gladde verdeling of vorm van de oudere sterrenpopulaties en het dichte stof in de kern, vergeleken met de klonterige vormen die horen bij de jongere sterrenpopulaties daarbuiten.
Om meer te weten te komen over de stofdeeltjes in het melkwegstelsel is echter Webbs Mid-Infrarood Instrument (MIRI) nodig. De MIRI-gegevens zijn rood gekleurd in deze samengestelde opname. Het laat regio's in het sterrenstelsel zien die rijk zijn aan koolwaterstoffen en andere chemische verbindingen, maar ook aan silicaatstof, zoals veel stof op aarde. Deze gebieden vormen een reeks spiraalvormige spaken die in wezen het skelet van het melkwegstelsel vormen. Deze spaken zijn duidelijk in eerdere Hubble-waarnemingen die in 2018 zijn vrijgegeven, maar ze worden veel prominenter in deze Webb-opname.
De waarnemingen van Webb onderstrepen dat het Cartwheel zich in een zeer overgangsfase bevindt. Het sterrenstelsel, dat voor zijn botsing vermoedelijk een normaal spiraalstelsel was zoals de Melkweg, zal blijven transformeren. Webb geeft ons een momentopname van de huidige toestand van het karrewiel, maar geeft ook inzicht in wat er in het verleden met dit sterrenstelsel is gebeurd en hoe het in de toekomst zal evolueren.
De James Webb-ruimtetelescoop is 's werelds belangrijkste observatorium voor ruimtewetenschap. Webb zal mysteries in ons zonnestelsel oplossen, verder kijken naar verre werelden rond andere sterren, en de mysterieuze structuren en oorsprong van ons heelal en onze plaats daarin onderzoeken. Webb is een internationaal programma dat wordt geleid door de NASA met zijn partners, de ESA (European Space Agency) en de Canadian Space Agency.
Bron: NASA
