Een groot Europees astronomisch onderzoek, waarvan de resultaten vandaag (21 december 2017) worden vrijgegeven, heeft onthuld dat het beeld van het heelal dat door traditionele optische telescopen wordt geboden, ernstig vertekend is.

De Herschel ATLAS (H-ATLAS) was een onderzoek uitgevoerd door een internationaal team onder leiding van onderzoekers van de Universiteit van Cardiff met het European Herschel Space Observatory in de ver-infrarode golfband, die bestaat uit elektromagnetische golven met golflengten die 200 keer groter zijn dan optisch licht.

Hoewel Herschel in 2013 stopte met observeren, het Herschel-ATLAS-team heeft de afgelopen vijf jaar hun resultaten geanalyseerd, en vandaag hebben ze hun laatste afbeeldingen en catalogi vrijgegeven, die bestaan ​​uit een half miljoen sterrenstelsels die ver-infraroodstraling uitzenden. Terwijl het optische licht van sterrenstelsels sterrenlicht is, de ver-infraroodstraling is afkomstig van interstellair stof, kleine vaste stofkorrels tussen de sterren.

sterrenstelsels, assemblages van sterren variërend van 40, 000 tot duizend miljard sterren (de onze bevat ongeveer een miljard) zijn de basisbouwstenen van ons heelal. Sinds ze ongeveer een eeuw geleden werden ontdekt, het meeste van wat we over hen weten, is afkomstig van optische telescopen. Echter, wanneer bekeken in ver-infrarood licht, de melkwegpopulatie ziet er heel anders uit.

aanvankelijk, het team gebruikte hun resultaten om te meten hoeveel stof er tegenwoordig in sterrenstelsels is.

Cardiff Universiteit Ph.D. student Rosie Beeston die dit werk leidde, zei:"Vroeger, astronomen probeerden te begrijpen hoeveel stof er miljarden lichtjaren verwijderd is, maar hadden geen idee hoeveel stof zich in onze eigen astronomische achtertuin bevindt, omdat er maar een paar honderd metingen bestonden. Nu hebben we een telling van stof gemaakt in meer dan 15, 000 sterrenstelsels."

raadselachtig, het team vond ook een mysterieuze klasse van sterrenstelsels met veel gas en een grotere verhouding van stof tot stermassa dan enig ander type sterrenstelsel. Nagesynchroniseerde DAS (blauwe en stoffige gasrijke sterrenstelsels), deze sterrenstelsels zijn diep mysterieus, aangezien de enorme hoeveelheden stof het meeste optische licht zouden moeten verbergen, en het stof is ook erg koud.

Dr. Loretta Dunne, een research fellow aan de University's School of Physics and Astronomy, was verbaasd om deze vreemde nieuwe sterrenstelsels te ontdekken:"Ik herinner me dat ik de optische beelden van onze helderste 300 sterrenstelsels bekeek en verbaasd was dat het meestal deze echt rommelig ogende blauwe sterrenstelsels waren zonder duidelijke tekenen van stof. Het was helemaal niet wat ik was verwacht te zien, en het grappige was dat ik dit eureka-moment had op de luchthaven van Sydney op weg naar een H-ATLAS-bijeenkomst in Cardiff."

Een andere ontdekking van het team heeft de ideeën van astronomen over hoe sterrenstelsels evolueren omvergeworpen. Alle huidige theorieën over hoe sterrenstelsels evolueren zijn gebaseerd op de fundamentele veronderstelling dat er twee klassen van sterrenstelsels zijn:sterrenstelsels waarin zich actief sterren vormen en 'rustige sterrenstelsels' waarin de stervorming in wezen is gestopt. Deze aanname is gebaseerd op tientallen jaren van optische onderzoeken, die hebben ontdekt dat de meeste sterrenstelsels ofwel blauw (stervormend) of rood (rustig) zijn. Het bestaan ​​van deze twee klassen betekent dat alle theorieën een catastrofaal proces moeten bevatten dat plotseling (in kosmische termen) een stervormend sterrenstelsel verandert in een stil sterrenstelsel.

De meeste sterrenstelsels gedetecteerd in de Herschel ATLAS, echter, vallen in de 'groene vallei' tussen de rode en de blauwe sterrenstelsels. Volgens professor Steve Eales, van de University's School of Physics and Astronomy:"Deze ontdekking heeft alle huidige theorieën over hoe sterrenstelsels evolueren omvergeworpen. Onze resultaten laten zien dat er echt maar één klasse van sterrenstelsels is. Er is niet langer behoefte aan een gewelddadig proces dat een sterrenstelsel beweegt snel van de ene klasse naar de andere. Herschel heeft aangetoond dat de evolutie van sterrenstelsels eigenlijk een vrij zacht proces is."

De catalogi en afbeeldingen die het team vandaag heeft vrijgegeven, zullen een schatkamer zijn voor de wereldwijde gemeenschap van astronomen. Afgezien van een revolutie in onze kijk op sterrenstelsels, de catalogi bevatten sterrenstelsels variërend van dichtbij tot sterrenstelsels die pas een miljard jaar na de oerknal worden gezien, tienduizenden sterrenstelsels vergroot door 'gravitationele lensing', en zelfs kleine stofwolken in onze eigen melkweg. Aangezien er geen vergelijkbare missie op de tekentafel ligt voor de European Space Agency of NASA, de resultaten van het onderzoek zullen de komende decennia een fundamentele bron zijn voor astronomen.

Elisabetta Valiante, ook van de school, die het team leidde dat de melkwegcatalogi produceerde:"Het H-ATLAS-onderzoek is een mijlpaal in de geschiedenis van de verre-infraroodastronomie en ik verwacht dat het een referentie zal zijn voor de volgende generatie onderzoekers die de vorming van sterren en sterrenstelsels bestuderen."