Een nieuwe studie onder leiding van astronomen van de Yale University vertelt het verhaal van een sterrenstelsel dat zonder gas kwam te zitten.

Het is een verhaal zo oud als het universum zelf:een sterrenstelsel is geboren, vol nieuwe sterren, zijn spiraalarmen strekken en buigen. Maar dan komt het in de problemen te dicht bij het centrum van een nabijgelegen melkwegcluster komen. De omringende cluster begint het sterrenmakende gas van de melkweg af te zuigen, totdat het zijn spiraalarmen verliest en een dood relikwie wordt.

Dat is wat er gebeurde met een sterrenstelsel genaamd D100 in het enorme, Coma melkwegcluster, ongeveer 300 miljoen jaar geleden begonnen. Dankzij afbeeldingen van NASA's Hubble-ruimtetelescoop konden onderzoekers het fenomeen in ongekend detail zien.

"Dit sterrenstelsel valt op als een bijzonder extreem voorbeeld van processen die veel voorkomen in massieve clusters, waar een melkwegstelsel verandert van een gezonde spiraal vol stervorming naar een 'rood en dood' melkwegstelsel. De spiraalarmen verdwijnen en de melkweg blijft achter zonder gas en alleen oude sterren, " zei William Cramer, een afgestudeerde student in Yale's Department of Astronomy die het nieuwe onderzoek leidde. "Dit fenomeen is al tientallen jaren bekend, maar Hubble levert de beste beelden van sterrenstelsels die dit proces ondergaan."

Het proces, genaamd "ramdrukstrippen, " treedt op wanneer een melkwegstelsel naar het dichte centrum van een enorme cluster van duizenden sterrenstelsels valt. Tijdens zijn duik, de melkweg ploegt door intra-clustermateriaal dat nog dichter is. Dit materiaal duwt gas en stof - brandstof voor het maken van sterren - weg van de melkweg. Zodra de melkweg al zijn gas verliest, het ontmoet een vroegtijdige dood omdat het geen nieuwe sterren meer kan creëren.

In het Coma-cluster, dit gewelddadige gasverliesproces vindt in veel sterrenstelsels plaats. Maar D100 is uniek, let op de wetenschappers. Het is lang, dunne staart, bijvoorbeeld, strekt zich uit tot bijna 200, 000 lichtjaar - ongeveer de lengte van twee Melkwegstelsels. In aanvulling, de staart is smal, slechts 7, 000 lichtjaar breed.

"De stofstaart is opmerkelijk goed gedefinieerd, Rechtdoor, en glad, en heeft duidelijke randen, " zei Yale-astronoom Jeffrey Kenney, een co-auteur van de studie. "Dit is een verrassing omdat een staart als deze niet wordt gezien in de meeste computersimulaties. De meeste sterrenstelsels die dit proces ondergaan, zijn meer een puinhoop. De schone randen en draadvormige structuren van de stofstaart suggereren dat magnetische velden een prominente rol spelen bij het vormgeven van de staart. Computersimulaties tonen aan dat magnetische velden filamenten vormen in het gas van de staart. Zonder magnetische velden, de gasstaart is meer klonterig dan draadvormig."

De Subaru-telescoop op Hawaï heeft de lange, gloeiende waterstofstaart in 2007 tijdens een onderzoek van Coma-clusterstelsels. Maar astronomen hadden Hubble-waarnemingen nodig om te bevestigen dat het hete gas een teken was van stervorming. "Zonder de diepte en resolutie van Hubble, het is moeilijk te zeggen of de gloeiende waterstofgasemissie afkomstig is van sterren in de staart of alleen van het gas dat wordt verwarmd, ’ zei Kramer.

Het belangrijkste doel van de onderzoekers was om stervorming in de staart te bestuderen, die werd gevoed door het aanhoudende gasverlies van de D100. Echter, Hubble vond niet zoveel sterren als het team had verwacht, gebaseerd op de hoeveelheid gloeiend waterstofgas in de staart. De helderste groep jonge sterren in het midden van de staart bevat minstens 200, 000 sterren.

De Hubble-gegevens laten zien dat het gasstripproces begon aan de rand van D100 en zich naar het centrum verplaatst. Op basis van de beelden, het gas is helemaal tot in het centrale gebied van de melkweg verwijderd.

Een andere afbeelding onthult het uiteindelijke lot van de D100. Het is een afbeelding van melkweg D99, die hetzelfde gewelddadige gasverlies onderging dat D100 nu ondergaat. Al het gas van D99 werd tussen 500 miljoen en 1 miljard jaar geleden overgeheveld. en de spiraalstructuur is grotendeels vervaagd.

"D100 zal er over een paar honderd miljoen jaar uitzien als D99, ' zei Kenney.

De Coma-cluster bevindt zich op 330 miljoen lichtjaar van de aarde.

De studie verschijnt in The Astrofysisch tijdschrift .