Een team van astronomen heeft het aantal bekende jonge, compacte radiosterrenstelsels - sterrenstelsels die worden aangedreven door nieuwe energetische zwarte gaten. De verbeterde telling zal astronomen helpen de relatie tussen de grootte van deze radiobronnen en hun leeftijd te begrijpen, evenals de aard van de melkweg zelf.

Vooral, het zal astronomen helpen begrijpen waarom er zoveel meer jonge radiosterrenstelsels zijn dan oude.

"We begrijpen niet hoe radiosterrenstelsels evolueren, " zegt Joseph Callingham, een postdoctoraal onderzoeker van het Nederlands Instituut voor Radioastronomie (ASTRON) en hoofdauteur van de paper die het resultaat beschrijft.

"Voor een lange tijd, we dachten dat alle kleine sterrenstelsels evolueerden tot massieve sterrenstelsels. Echter, we hebben nu veel te veel kleine sterrenstelsels gevonden in vergelijking met de grote. Dit suggereert dat sommigen de 'volwassen fase' nooit halen."

In een onderzoek van negentigduizend radiosterrenstelsels, de astronomen identificeerden 1500 compacte sterrenstelsels onder hen. De resultaten worden beschreven in een paper gepubliceerd op 20 februari in de Astrofysisch tijdschrift .

"Deze compacte sterrenstelsels waren vroeger zo zeldzaam als kippentanden, " zegt prof. Bryan Gaensler, een co-auteur van het papier en directeur van het Dunlap Institute for Astronomy &Astrophysics, Universiteit van Toronto. "Maar nu hebben we een groot aantal nieuwe gevallen kunnen ontdekken. Deze doorbraak zal ons in staat stellen om de algemene eigenschappen van deze ongewone en belangrijke objecten te bestuderen."

Een radiostelsel is een sterrenstelsel dat helder schijnt op radiogolflengten. Een superzwaar zwart gat - typisch met de massa van miljoenen zonnen - drijft deze uitstorting van energie aan.

Gas en stof vallen in het zwarte gat, het vrijgeven van enorme hoeveelheden energie. De energie wordt gebundeld in twee stralen deeltjes, reizen in tegengestelde richtingen met bijna de snelheid van het licht. Terwijl de jets door de melkweg schieten, elk genereert zijn eigen lob of hotspot van straling terwijl het in wisselwerking staat met het gas in de melkweg.

Volgens een model, compacte radiobronnen zijn jong omdat de jets geen tijd hebben gehad om ver voorbij het centrale zwarte gat te reiken. De hotspots liggen relatief dicht bij elkaar en we zien ze als compacte bronnen. Overuren, de jets reiken verder in de melkweg en zelfs buiten de grenzen ervan; de hotspots zijn verder van elkaar verwijderd, en we zien een meer uitgebreide, dubbellobbige bron.

In dit eenvoudige model de overvloed aan jongeren, compacte radiosterrenstelsels roept de vraag op:waarom doen jonge, compacte radiosterrenstelsels worden oud, uitgebreide radiosterrenstelsels?

Echter, een ander model stelt dat de relatie tussen de leeftijd en de waargenomen grootte van een radiostelsel niet zo eenvoudig is. Dat komt omdat een compacte bron compact kan zijn, niet omdat het jong is, maar omdat gas in de melkweg dicht genoeg is om te voorkomen dat de jets zich ver van het centrale zwarte gat uitstrekken; d.w.z. hij blijft ondanks zijn leeftijd compact.

"Deze studie toont aan dat het mogelijk is dat een dichte omgeving nabij het hart van de melkweg de groei van de melkweg belemmert en stopt, " zegt Callingham, die veel van het onderzoek deed als promovendus bij het Australian Centre for All-shy Astrophysics (CAASTRO).

De astronomen deden de ontdekking met behulp van gegevens verzameld met de Murchison Wide-field Array (MWA), een interferometrische radiotelescoop in de West-Australische outback. De ontdekking was mogelijk omdat in tegenstelling tot conventionele radiotelescopen die kleine stukjes lucht tegelijk observeren, de MWA bestrijkt grote delen van de lucht en is in staat om over een breder bereik van golflengten te observeren.