Herschel biedt nieuwe kijk op evolutie sterrenstelsels

Deze conclusie is gebaseerd op observaties van twee stukken heelal, elk zo groot als een derde van de volle maan. Zelfs in deze kleine stukjes hemel zag Herschel meer dan duizend sterrenstelsels op verschillende afstanden van de aarde. Hoe groter de afstand, hoe verder je terugkijkt in de tijd. Samen beslaan de sterrenstelsels tachtig procent van de historie van het heelal.

Aanname

Herschel is een unieke ruimtetelescoop. Het wetenschappelijke hart is het instrument HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), dat in Nederland werd ontwikkeld. HIFI is het meest geavanceerde ruimte-instrument dat ooit in Nederland werd gebouwd. Juist dankzij HIFI's onderzoek in het infrarood krijgen we een veel completer beeld van stervorming dan voorheen.

Het aantal stergeboortes piekte toen het heelal nog heel jong was, ongeveer tien miljard jaar geleden. Dat was al bekend. In die tijd maakten sterrenstelsels tien tot honderd keer meer sterren dan op dit moment. Dichter bij de aarde - en dus recenter in de tijd - zijn zulke uitbarstingen van stergeboortes zeldzaam. Ze lijken alleen voor te komen als sterrenstelsels botsen. Dus namen wetenschappers aan dat zulke botsingen in de hele geschiedenis van het heelal de motor waren voor grootschalige stergeboorte.

Data van Herschel laat nu zien dat botsingen van sterrenstelsels in het verre verleden maar een heel kleine rol spelen bij stergeboorte. Want ook zonder die botsingen werden sterren met duizelingwekkende aantallen tegelijk geboren.

Wetenschappers vergeleken de hoeveelheid infrarood licht dat wordt uitgezonden door de sterrenstelsels bij verschillende golflengtes. Daaruit bleek dat de hoeveelheid stergeboortes vooral wordt beïnvloed door de hoeveelheid gas die ze bevatten, niet of de stelsels botsen met andere. Gas is de ruwe bouwstof voor stervorming. Uit dit onderzoek blijkt de simpele verhouding: hoe meer gas, hoe meer sterren worden geboren.

Gasvoorraad

'Alleen in sterrenstelsels die van zichzelf niet heel veel gas hebben, zijn botsingen nodig om een golf van stergeboortes op gang te brengen', zegt David Elbaz, een van de onderzoekers. 'Tegenwoordig is dat bijna altijd zo, omdat na meer dan tien miljard jaar sterren maken, de meeste sterrenstelsels door hun gasvoorraad heen zijn.'

'Herschel is ontwikkeld om de geschiedenis van sterformatie in het heelal te onderzoeken', zegt projectwetenschapper Göran Pilbratt. 'Deze nieuwe observaties veranderen ons beeld van het geschiedenis van het heelal.'