Met het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope zijn spectaculaire nieuwe waarnemingen gedaan van enorme zuilachtige structuren in de Carinanevel. De verschillende zuilen die door een internationaal onderzoeksteam zijn geanalyseerd lijken ‘zuilen van verwoesting’ te zijn. Daarin onderscheiden ze zich van de beroemde ‘Zuilen der schepping’ in de Adelaarnevel, met wie ze veel overeenkomsten vertonen.
De zuilen op de nieuwe foto’s van de Carinanevel zijn enorme wolken van stof en gas in een stervormingsgebied op ongeveer 7500 lichtjaar van de aarde. Ze zijn waargenomen door een team onder leiding van Anna McLeod, promovendus bij ESO, dat gebruik maakte van het MUSE-instrument van ESO’s Very Large Telescope. Het sterke punt van MUSE is dat het duizenden opnamen van de nevel tegelijk kan maken, elk op een andere golflengte. Dit stelt astronomen in staat om de chemische en fysische eigenschappen van de materie in de nevel in kaart te brengen. Opnamen van vergelijkbare structuren, zoals de beroemde Zuilen der schepping [1] in de Adelaarnevel en formaties in NGC 3603, werden gecombineerd met degene die hier worden getoond. Alles bij elkaar zijn tien zuilen waargenomen, en daarbij werd een duidelijk verband opgemerkt tussen de straling die door nabije zware sterren wordt uitgezonden en de structuren van de zuilen zelf.
Een van de wrange gevolgen van de vorming van een zware ster is dat deze de gaswolk waaruit hij is geboren onmiddellijk begint te verwoesten. Het idee dat zware sterren van grote invloed zijn op hun omgeving is niet nieuw: van zulke sterren is bekend dat zij enorme hoeveelheden krachtige, ioniserende straling uitzenden – straling die genoeg energie heeft om atomen van hun elektronen te ontdoen. Het is echter heel moeilijk om observationeel bewijs te verkrijgen over de wisselwerking tussen deze sterren en hun omgeving. Het team heeft de uitwerking geanalyseerd die deze energierijke straling op de zuilen heeft: een proces, waarbij gas wordt geïoniseerd en zich vervolgens verspreidt, dat foto-evaporatie wordt genoemd. Door de gevolgen van de foto-evaporatie waar te nemen – waaronder het massaverlies van de zuilen – konden de veroorzakers worden aangewezen. Er blijkt namelijk een duidelijke correlatie te bestaan tussen de hoeveelheid ioniserende straling van sterren in de omgeving en de dissipatie van de zuilen.
Het lijkt nogal cru dat zware sterren zich tegen hun eigen scheppers keren. Maar eigenlijk weten we nog niet zo veel over de ingewikkelde terugkoppelingsmechanismen tussen de sterren en de zuilen. De zuilen mogen er dan massief uitzien, de wolken van stof en gas waaruit zij bestaan zijn in werkelijkheid erg ijl. Het is denkbaar dat de straling en de sterrenwinden van zware sterren juist verdichtingen in de zuilen helpen vormen, waaruit weer nieuwe sterren kunnen ontstaan. Deze adembenemende kosmische structuren hebben ons nog veel te vertellen, en MUSE is het ideale instrument om hen nader te onderzoeken.
Noten
[1] De ‘Zuilen der schepping’ zijn bekend van de beroemde foto die de Hubble-ruimtetelescoop van NASA en ESA van hen heeft gemaakt. Structuren van dit type, die ook wel olifiantsslurven worden genoemd, kunnen enkele lichtjaren lang zijn.
Meer info
De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in het artikel ‘Connecting the dots: a correlation between ionising radiation and cloud mass-loss rate traced by optical integral field spectroscopy’ van A.F. McLeod et al., dat in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society is gepubliceerd.Het onderzoeksteam bestaat uit A.F. McLeod (ESO, Garching, Duitsland), M. Gritschneder (Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität, München, Duitsland), J.E. Dale (Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität, München, Duitsland), A. Ginsburg (ESO, Garching, Duitsland), P.D. Klaassen (UK Astronomy Technology Centre, Royal Observatory Edinburgh, VK), J.C. Mottram (Max-Planck-Institut für Astronomie, Heidelberg, Duitsland), T. Preibisch (Universitäts-Sternwarte, Ludwig-Maximilians-Universität, München, Duitsland), S. Ramsay (ESO, Garching, Duitsland), M. Reiter (University of Michigan Department of Astronomy, Ann Arbor, Michigan, VS) en L. Testi (ESO, Garching, Duitsland).
ESO is de belangrijkste intergouvernementele astronomische organisatie in Europa en de meest productieve sterrenwacht ter wereld. Zij wordt ondersteund door zestien lidstaten: België, Brazilië, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland, en door gastland Chili. ESO voert een ambitieus programma uit, gericht op het ontwerpen, bouwen en beheren van grote sterrenwachten die astronomen in staat stellen om belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen te doen. Ook speelt ESO een leidende rol bij het bevorderen en organiseren van samenwerking op astronomisch gebied. ESO beheert drie waarnemingslocaties van wereldklasse in Chili: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope (VLT), de meest geavanceerde optische sterrenwacht ter wereld, en twee surveytelescopen: VISTA werkt in het infrarood en is de grootste surveytelescoop ter wereld en de VLT Survey Telescope is de grootste telescoop die specifiek is ontworpen om de hemel in zichtbaar licht in kaart te brengen. ESO is ook de Europese partner van de revolutionaire telescoop ALMA, het grootste astronomische project van dit moment. En op Cerro Armazones, dicht bij Paranal, bouwt ESO de 39-meter Europese Extremely Large optical/near-infrared Telescope (E-ELT), die ‘het grootste oog op de hemel’ ter wereld zal worden.
