Nieuw ALMA-beeld onthult chemische geheimen van het hart van de Melkweg
Leidse astronomen hebben een nieuw, uitzonderlijk gedetailleerd beeld gemaakt van het centrum van onze Melkweg. Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Noord-Chili brengen zij in kaart welke moleculen voorkomen in dit extreme gebied. Zo krijgen ze beter zicht op hoe sterren daar ontstaan, leven en sterven.
Het centrum van onze Melkweg ligt op zo’n 26.000 lichtjaar van de aarde. In dit gebied zijn de omstandigheden veel heftiger dan in onze directe kosmische omgeving. De dichtheid van gas en stof is er hoger, temperaturen lopen sterk uiteen en de zwaartekracht van het superzware zwarte gat Sagittarius A* beïnvloedt de omgeving. Toch worden ook hier sterren geboren.
Chemische vingerafdrukken in een extreem gebied
Om te begrijpen hoe sterren zich onder zulke extreme omstandigheden ontwikkelen, onderzochten de Leidse wetenschappers de chemische samenstelling van het gas tussen de sterren. Moleculen zenden straling uit op specifieke golflengten. Met ALMA kunnen astronomen die signalen opvangen en zo de ‘chemische vingerafdruk’ van een gebied bepalen.
Onder leiding van astronoom Katarzyna Dutkowska ontwikkelde het team geavanceerde chemische modellen. Die modellen voorspellen welke moleculen onder bepaalde omstandigheden aanwezig zouden moeten zijn en hoe sterk hun signaal is. Door deze voorspellingen te vergelijken met de waarnemingen van ALMA, kunnen onderzoekers gerichter zoeken naar sporen van specifieke moleculen.
“Dankzij deze modellen weten we beter waar en hoe we moeten kijken,” zegt Dutkowska. “Dat helpt ons om zelfs zwakke signalen te herkennen in een regio waar veel processen tegelijk plaatsvinden.”
Inzicht in de levenscyclus van sterren
De chemische samenstelling van gaswolken vertelt veel over de levensfase van sterren. Sommige moleculen ontstaan vooral in koude, dichte wolken waar nieuwe sterren worden gevormd. Andere ontstaan juist wanneer jonge sterren hun omgeving verhitten of wanneer sterren aan het einde van hun leven materiaal terug de ruimte in blazen.
Door het centrum van de Melkweg op deze manier in detail te bestuderen, krijgen astronomen beter inzicht in hoe sterren zich gedragen in een omgeving die sterk verschilt van onze eigen kosmische buurt. Die kennis helpt om sterrenstelsels in het vroege heelal beter te begrijpen, waar vergelijkbare extreme omstandigheden heersten.
Met het nieuwe ALMA-beeld en de bijbehorende modellen zetten de Leidse onderzoekers een belangrijke stap in het ontrafelen van de chemische en fysieke processen in het hart van ons sterrenstelsel.