Astronomen hebben NASA's Hubble-ruimtetelescoop op een Indiana Jones-achtige zoektocht gezet om een ​​oud "relikwiestelsel" in onze eigen kosmische achtertuin te ontdekken.

De zeer zeldzame en vreemde verzameling sterren is de afgelopen 10 miljard jaar in wezen onveranderd gebleven. Dit eigenzinnige stellaire eiland biedt waardevolle nieuwe inzichten in de oorsprong en evolutie van sterrenstelsels miljarden jaren geleden.

Het sterrenstelsel, NGC 1277, begon zijn leven lang geleden met een knal, woest de sterren 1 voortbrengend, 000 keer sneller dan vandaag in onze eigen Melkweg. Maar het viel abrupt stil toen de babyboomsterren ouder werden en steeds roder werden.

De bevindingen worden online gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift van 12 maart Natuur .

Hoewel Hubble zulke "rode en dode" sterrenstelsels in het vroege heelal heeft gezien, een is nooit definitief in de buurt gevonden. Waar de vroege sterrenstelsels zo ver weg zijn, het zijn gewoon rode stippen in Hubble deep-sky-afbeeldingen. NGC 1277 biedt een unieke kans om er een van dichtbij en persoonlijk te zien. "We kunnen zulke originele sterrenstelsels tot in detail onderzoeken en de omstandigheden van het vroege heelal onderzoeken, " zei Ignacio Trujillo, van het Instituto de Astrofisica de Canarias aan de Universiteit van La Laguna, Spanje.

De onderzoekers ontdekten dat het relikwiestelsel twee keer zoveel sterren heeft als onze Melkweg, maar fysiek is het zo klein als een kwart van de grootte van onze melkweg. Eigenlijk, NGC 1277 bevindt zich in een staat van "gearresteerde ontwikkeling". Misschien begon het net als alle andere sterrenstelsels als een compact object, maar slaagde het er niet in meer materiaal te verzamelen om in omvang te groeien en een prachtig pinwheel-vormig sterrenstelsel te vormen.

Ongeveer één op 1, 000 massieve sterrenstelsels zullen naar verwachting een overblijfsel (of excentriek) sterrenstelsel zijn, zoals NGC 1277, zeggen onderzoekers. Ze waren niet verrast om het te vinden, maar bedenk gewoon dat het op het juiste moment op de juiste plaats was om te evolueren - of liever niet te evolueren - zoals het deed.

Het veelbetekenende teken van de staat van de melkweg ligt in de oude bolvormige sterrenhopen die eromheen zwermen. Massieve sterrenstelsels hebben meestal zowel metaalarme (schijnend blauw) als metaalrijke (lijkend rood) bolvormige sterrenhopen. Men denkt dat de rode clusters zich vormen zoals de melkweg vormt, terwijl de blauwe clusters later worden binnengebracht als kleinere satellieten worden opgeslokt door de centrale melkweg. Echter, NGC 1277 ontbreekt bijna volledig in blauwe bolvormige sterrenhopen. "Ik bestudeer al heel lang bolhopen in sterrenstelsels, en dit is de eerste keer dat ik dit ooit heb gezien, " zei Michael Beasley, ook van het Instituto de Astrofisica de Canarias.

De rode clusters zijn het sterkste bewijs dat de melkweg lang geleden uit de sterrenproductie is verdwenen. Echter, het ontbreken van blauwe clusters suggereert dat NGC 1277 nooit verder is gegroeid door omringende sterrenstelsels op te slokken.

Daarentegen, onze Melkweg bevat ongeveer 180 blauwe en rode bolvormige sterrenhopen. Dit is gedeeltelijk te wijten aan het feit dat onze Melkweg doorgaat met het kannibaliseren van sterrenstelsels die te dichtbij zwaaien in onze Lokale Groep van enkele tientallen kleine sterrenstelsels.

Het is een duidelijk andere omgeving voor NGC 1277. Het sterrenstelsel leeft in de buurt van het centrum van de Perseus-cluster van meer dan 1, 000 sterrenstelsels, op 240 miljoen lichtjaar afstand. Maar NGC 1277 beweegt zo snel door de cluster, met 2 miljoen mijl per uur, dat het niet kan samensmelten met andere sterrenstelsels om sterren te verzamelen of gas aan te trekken om stervorming te voeden. In aanvulling, nabij het clustercentrum van de melkweg, intergalactisch gas is zo heet dat het niet kan afkoelen om te condenseren en sterren te vormen.

Het team ging op zoek naar "gearresteerde ontwikkeling"-sterrenstelsels in de Sloan Digital Sky Survey en vond 50 kandidaat-zware compacte sterrenstelsels. Met behulp van een vergelijkbare techniek, maar uit een ander monster, NGC 1277 werd als uniek geïdentificeerd omdat het een centraal zwart gat heeft dat veel massiever is dan het zou moeten zijn voor een sterrenstelsel van die grootte. Dit versterkt het scenario dat het superzware zwarte gat en de dichte hub van de melkweg tegelijkertijd groeiden, maar de stellaire populatie van het melkwegstelsel stopte met groeien en uitdijen omdat er geen extern materiaal meer aanwezig was.

"Ik geloofde aanvankelijk niet in de oude melkweghypothese, maar uiteindelijk was ik verrast omdat het niet zo gebruikelijk is om te vinden wat je voorspelt in de astronomie, " voegde Beasley eraan toe. "Typisch, het universum komt altijd met meer verrassingen waar je aan kunt denken."

Het team heeft 10 andere kandidaat-sterrenstelsels om naar te kijken met verschillende gradaties van "gearresteerde ontwikkeling".

Met de aanstaande NASA James Webb Space Telescope (gepland voor lancering in 2019) kunnen astronomen de bewegingen van de bolvormige sterrenhopen in NGC 1277 meten. Dit biedt de eerste mogelijkheid om te meten hoeveel donkere materie het oerstelsel bevat.