Astronomen hebben overvloedmetingen uitgevoerd voor 11 bolvormige sterrenhopen in de sterrenstelsels NGC 147, NGC6822, en Messier 33. De nieuwe studie, gepresenteerd op 9 januari in een paper gepubliceerd op arXiv.org, zou onze kennis over de chemische samenstelling van stellaire populaties in het heelal kunnen verbeteren.

Bolvormige sterrenhopen zijn bolvormige verzamelingen van strak gebonden sterren die rond sterrenstelsels draaien. Voor astronomen, het zijn natuurlijke laboratoria die studies over stellaire en chemische evolutie mogelijk maken. Daarom, gedetailleerde overvloedanalyses van bolvormige clusters zouden ons kunnen helpen bij het beantwoorden van veel fundamentele vragen in de astrofysica.

Met dat doel voor ogen, een team van astronomen onder leiding van Soeren S. Larsen van de Radboud Universiteit in Nijmegen, Nederland, heeft spectra geanalyseerd van bolvormige sterrenhopen in de sterrenstelsels NGC 147, NGC6822, en Messier 33, allemaal in de Lokale Groep. De spectroscopische gegevens zijn verkregen met de HIRES (High Resolution Echelle Spectrometer) spectrograaf op de Keck I-telescoop in Hawaï en met de UVES (UV-Visual Echelle Spectrograph) op de Very Large Telescope (VLT) in Chili.

Dankzij de analyse konden de onderzoekers gedetailleerde chemische abundanties van elf bolvormige clusters bepalen.

"We hebben nieuwe geïntegreerde lichtmetingen van chemische abundanties gepresenteerd voor 11 bolvormige clusters in NGC 147, NGC6822, en Messier 33, ’ schreven de astronomen in de krant.

In het algemeen, de onderzoekers ontdekten dat bolvormige clusters in dwergsterrenstelsels zoals NGC 147 relatief metaalarm zijn, vergeleken met zowel hun tegenhangers in de halo van het Melkwegstelsel als met de veldsterren in de respectieve sterrenstelsels. Echter, zij benadrukten dat er nog geen bolvormige sterrenhopen met een metalliciteit [Fe/H] onder −2,5 zijn gevonden, hetzij in de Melkweg, hetzij tussen de clusters die ze tot nu toe hebben waargenomen.

De studie onthult dat de stellaire abundantieverhoudingen van alfa-elementen tot ijzer zich anders gedragen als een functie van metalliciteit in de dwergsterrenstelsels en Messier 33. De analyse uitgevoerd door het team van Larsen geeft aan dat de metaalarme clusters die in het artikel worden beschreven, alfa-versterkt zijn op ongeveer hetzelfde niveau als bolvormige sterrenhopen in de Melkweg. Echter, de onderzoekers merken op dat terwijl de meer metaalrijke bolvormige clusters in de dwergstelsels een verhouding van alfa-elementen tot ijzer hebben die vergelijkbaar zijn met die van de zon, die in Messier 33 blijven alfa-verbeterd.

Bovendien, de astronomen ontdekten dat alfa-elementen in de bolvormige sterrenhopen in Messier 33 patronen volgen die vergelijkbaar zijn met die in de bolvormige sterrenhopen in onze melkweg. Door deze bevinding konden de auteurs van het artikel aannemen dat de Messier 33-halo een relatief snelle chemische verrijking onderging, gedomineerd door Type II Supernova-nucleosynthese.

In de slotopmerkingen, de onderzoekers merkten op dat bij lage metalliciteiten, de overvloedpatronen suggereren dat bolvormige sterrenhopen in de Melkweg, dwerg sterrenstelsels, en Messier 33 ervoeren soortgelijke verrijkingsgeschiedenissen of processen. Verder, ze benadrukken dat bij hogere metalliciteiten, de lagere niveaus van alfa-verbetering in de bolhopen in dwergstelsels lijken op de overvloedpatronen die worden waargenomen in veldsterren in nabije dwergen.

© 2018 Fys.org