Astronomen hebben NASA's Chandra X-ray Observatory en andere telescopen gebruikt om aan te tonen dat een recent ontdekt sterrenstelsel een buitengewone hausse van stellaire constructie ondergaat. De melkweg is 12,7 miljard lichtjaar van de aarde verwijderd, gezien in een kritieke fase in de evolutie van sterrenstelsels, ongeveer een miljard jaar na de oerknal.

Nadat astronomen de melkweg hadden ontdekt, bekend als SPT 0346-52, met de South Pole Telescope (SPT) van de National Science Foundation, ze observeerden het met verschillende ruimtetelescopen en andere telescopen op de grond. Gegevens van de internationale Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) onthulden eerder extreem heldere infraroodstraling, wat suggereert dat de melkweg een enorme uitbarsting van stergeboorte ondergaat.

Echter, er bleef een alternatieve verklaring over:werd een groot deel van de infraroodemissie in plaats daarvan veroorzaakt door een snel groeiend superzwaar zwart gat in het centrum van de melkweg? Gas dat in de richting van het zwarte gat valt, zou veel heter en helderder worden, waardoor omringend stof en gas in infrarood licht gaan gloeien. Om deze mogelijkheid te verkennen, onderzoekers gebruikten NASA's Chandra X-ray Observatory en CSIRO's Australia Telescope Compact Array, een radiotelescoop.

Er werden geen röntgenstralen of radiogolven gedetecteerd, dus konden astronomen uitsluiten dat een zwart gat verantwoordelijk is voor het grootste deel van het heldere infraroodlicht.

"We weten nu dat dit sterrenstelsel geen vol zwart gat heeft, maar in plaats daarvan schijnt helder met het licht van pasgeboren sterren, " zei Jingzhe Ma van de Universiteit van Florida in Gainesville, Florida, die de nieuwe studie leidde. "Dit geeft ons informatie over hoe sterrenstelsels en de sterren erin evolueren tijdens enkele van de vroegste tijden in het heelal."

Sterren worden gevormd met een snelheid van ongeveer 4, 500 keer de massa van de zon per jaar in SPT0346-52, een van de hoogste percentages in een melkwegstelsel. Dit in tegenstelling tot een sterrenstelsel als de Melkweg, dat slechts ongeveer één zonnemassa aan nieuwe sterren per jaar vormt.

"Astronomen noemen sterrenstelsels met veel stervorming 'starburst'-sterrenstelsels, " zei co-auteur Anthony Gonzalez, ook van de Universiteit van Florida. "Die term lijkt deze melkweg geen recht te doen, dus we noemen het een 'hyper-starburst' melkweg."

De hoge mate van stervorming impliceert dat een groot reservoir van koel gas in de melkweg wordt omgezet in sterren met een ongewoon hoge efficiëntie.

Astronomen hopen dat door meer sterrenstelsels zoals SPT0346-52 te bestuderen, ze meer zullen leren over de vorming en groei van massieve sterrenstelsels en de superzware zwarte gaten in hun centra.

"Al decenia, astronomen weten dat superzware zwarte gaten en de sterren in hun gaststelsels samen groeien, "Zei co-auteur Joaquin Vieira van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. "Precies waarom ze dit doen, is nog steeds een mysterie. SPT0346-52 is interessant omdat we een ongelooflijke uitbarsting van sterren hebben waargenomen, en toch geen bewijs gevonden voor een groeiend superzwaar zwart gat. We zouden dit sterrenstelsel graag in meer detail bestuderen en begrijpen wat de stervorming veroorzaakte en hoe dat de groei van het zwarte gat beïnvloedt."

SPT0346-52 maakt deel uit van een populatie van sterke sterrenstelsels met zwaartekrachtlenzen die met de SPT zijn ontdekt. SPT0346-52 lijkt ongeveer zes keer helderder dan zonder zwaartekrachtlenzen, waardoor astronomen meer details kunnen zien dan anders mogelijk zou zijn.

Een paper waarin deze resultaten worden beschreven, verschijnt in een recent nummer van The Astrofysisch tijdschrift .