Tien miljard jaar geleden botste ons melkwegstelsel op een kleiner dwergsterrenstelsel waarvan de overblijfselen onlangs zijn waargenomen tussen de twinkelende sterrenmassa van de Melkweg. Met een goede telescoop zijn de bizarre sterren van dat dwergsterrenstelsel nog steeds aan de nachthemel te spotten; ze bevinden zich nu in de buurt van ons zonnestelsel en in de ‘halo’ rond de spiraalarmen van de Melkweg.
Het waren de vreemde banen van deze sterren die wetenschappers op het spoor brachten van de oeroude botsing waarbij ze door de Melkweg werden opgeslokt.
“Deze sterren bewegen zich in tegengestelde richting van die van de meeste sterren in de Melkweg,” zegt astronome Amina Helmivan de Rijksuniversiteit Groningen, die de observaties vorige week heeft beschreven in het vakblad Nature.
Dat sterrenstelsels op elkaar botsen, is geen verrassing. Met behulp van ruimtetelescopen kunnen we grote stellaire opeenhopingen met elkaar zien fuseren. Vanaf de aarde lijken deze botsingen kolossaal en gewelddadig, maar de ruimte is zó uitgestrekt en de sterren staan zó ver van elkaar dat afzonderlijke hemellichamen bij dit soort fusies zelden op elkaar botsen. In plaats daarvan mesten grote sterrenstelsels zich vet door kleinere stelsels met hun zwaartekracht in hun greep te krijgen en op te slokken.
Voor de wetenschappers die deze gebeurtenissen bestuderen, zijn twee belangrijke vragen nog niet beantwoord: hoe vaak doen dit soort botsingen zich voor? En zijn de huidige sterrenstelsels het resultaat van enkele grote fusies of van een reeks kleinere botsingen?
“We zouden de geschiedenis – zeg maar de stamboom – van de Melkweg graag reconstrueren,” zegt Helmi, wier onderzoek wordt gerekend tot de ‘galactische archeologie’.
Vreemde sterren
Astronomen weten dat de Melkweg meerdere andere sterrenstelsel heeft verorberd. Ruim twintig sterrenbanen die rond het schijfvlak van ons melkwegstelsel cirkelen, herinneren nog aan de vraatzucht van de Melkweg, evenals het vreemde gedrag en de merkwaardige samenstelling van deze sterren. Daarnaast wordt vermoed dat een raadselachtige cluster van sterren genaamd Omega Centauri, die nu in het zuidelijke sterrenbeeld Centaurus twinkelt, de oude kern is van een sterrenstelsel dat nu grotendeels is opgeslokt.
Onlangs wist het ruimtevaartuig Gaia van het Europees Ruimteagentschap (ESA) – dat de posities en banen van ruim één miljard naburige sterren nauwgezet in kaart brengt– een nieuwe aanwijzing aan het firmament te ontlokken. Toen Helmi en haar team de meest recente sterrencatalogus van Gaia(die eerder dit jaar is gepubliceerd) bestudeerden, ontdekten ze een populatie sterren die zich, anders dan bijna alle andere sterren die rond de kern van de Melkweg draaien, in tegengestelde richting bewogen. Als deze sterren in de Melkweg zelf waren ontstaan, zouden ze in dezelfde richting als de meeste andere sterren in de Melkweg ronddraaien.
Vervolgens zagen Helmi en haar collega’s nog iets anders.
“Toen we de chemische samenstelling van deze sterren bestudeerden, zagen we dat ze een aparte chemische plaats in de hoofdreeks van sterren innemen,” legt Helmi uit. “Zo’n positie binnen de hoofdreeks wordt alleen ingenomen door sterren die elders in een dwergsterrenstelsel zijn geboren.”
De chemisch aparte sterren bevinden zich vooral in de halo van de Melkweg, een ijle regio van sterren die rond de dichtere schijf van de Melkweg ligt.
De observaties van het team sloten aan op simulaties van botsingen met een kleiner sterrenstelsel. En op basis van de ouderdom, de aparte samenstelling en de tegengestelde banen van deze sterren berekende het team dat zo’n botsing zich tien miljard jaar geleden moet hebben voorgedaan en dat het dwergsterrenstelsel ongeveer zo groot was als de Grote Magelhaense Wolk, een van de huidige satellietstelsels van de Melkweg.
Helmi en haar collega’s hebben het opgeslokte dwergsterrenstelsel Gaia-Enceladus genoemd, naar de Griekse oermoeder Gaia en de zoon die zij met de hemelgod Uranus had, Enceladus.
Groeiende trek
“In dit artikel wordt gesteld dat de stellaire halo grotendeels is ontstaan uit de kannibalisering van minstens één vrij omvangrijk dwergsterrenstelsel,” zegt astrofysicusGurtina Beslavan de University of Arizona. “Het lijkt er dus op dat de samenstelling van de stellaire halo wordt bepaald door slechts enkele, vrij omvangrijke botsingen.”
Dat soort gebeurtenissen liggen niet in een zo onvoorstelbaar ver verleden als we zouden denken. De nachthemel wordt ook nu nog gevormd door galactische botsingen en zal de komende miljarden jaren een steeds veranderend beeld te zien geven. Neem de Grote en de Kleine Magelhaense Wolk, twee dwergsterrenstelsels die nu als satellieten rond de Melkweg draaien. Hoewel ze vrij onopvallend aan de zuidelijke nachthemel staan, hebben deze dwergsterrenstelsel volgens Besla nog niet zo lang geleden een stevige aanvaring gehad – een frontale botsing waarbij ijle banen van sterren ontstonden die nu richting de Grote Magelhaense Wolk zweven.
Uit simulaties blijkt dat de Melkweg over ongeveer twee miljard jaar de Grote Magelhaense Wolk zal opslokken en hem voorgoed van de zuidelijke nachthemel zal elimineren. De kleinere wolk zal hetzelfde lot ondergaan.
“De samenstelling van de schijf en stellaire halo van de Melkweg zal opnieuw veranderen,” zegt Besla.
Dat klinkt misschien vreemd, maar bedenk daarbij wel dat de Melkweg over ongeveer vijf miljard jaar op onze reusachtige buur, de Andromedanevel, zal botsen. Beide stelsels razen momenteel met een snelheid van zo’n vierhonderdduizend kilometer per uur op elkaar af en zullen door hun fusie de nachthemel een drastisch andere aanblik geven – aangenomen dat er dan nog intelligente wezens op onze ruimterots rondlopen die het kunnen waarnemen.
Lees ook: De indrukwekkende reis van de melkweg langs de nachtelijke hemel
Lees ook: Geniet van een verbluffende nieuwe kijk op de Melkweg
Bekijk ook: 5x de Melkweg boven Amerika’s nationale parken
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
