Nieuwe waarnemingen, gedaan met ESO’s Very Large Telescope, leveren een belangrijke bijdrage aan onze kennis van de groei van jonge sterrenstelsels. Bij de grootste survey in zijn soort hebben astronomen ontdekt dat sterrenstelsels tijdens hun tienerjaren – de periode van ongeveer 3 tot 5 miljard jaar na de oerknal – hun eetgewoonten hebben veranderd. Aan het begin van die periode gaven zij de voorkeur aan een gelijkmatige aanvoer van gas, maar hun latere groei is voornamelijk te danken aan het kannibaliseren van kleinere stelsels. Astronomen weten al een tijdje dat de eerste sterrenstelsels veel kleiner waren dan de indrukwekkende spiraalvormige en elliptische stelsels die het huidige heelal bevolken. In de loop van de kosmische geschiedenis zijn sterrenstelsels enorm veel zwaarder geworden, maar de aard van hun ‘voedsel’ en eetgewoonten is nog steeds een raadsel. Een nieuwe survey van zorgvuldig geselecteerde sterrenstelsels richtte zich op hun tienerjaren – ruwweg de periode van 3 tot 5 miljard jaar na de oerknal.

Door met ESO’s Very Large Telescope naar de maan te kijken, hebben astronomen bewijzen gevonden voor leven in het heelal – op aarde namelijk. Het ‘ontdekken’ van leven op onze thuisplaneet klinkt als een triviale onderneming, maar de nieuwe aanpak van een internationaal team zou in de toekomst kunnen leiden tot de ontdekking van leven elders in het heelal. Het onderzoek staat beschreven in een artikel dat op 1 maart 2012 in het tijdschrift Nature verschijnt.

Met behulp van de APEX-telescoop hebben astronomen een sterk verband gevonden tussen de krachtigste uitbarstingen van stervorming in het vroege heelal en de zwaarste sterrenstelsels van nu. De hevige stervorming in de sterrenstelsels werd abrupt afgebroken, waardoor ze eindigden als de huidige zware – maar passieve – stelsels van ouder wordende sterren. De astronomen hebben ook de waarschijnlijke oorzaak voor het plotselinge einde van de ‘starbursts’ gevonden: de opkomst van superzware zwarte gaten. Astronomen hebben waarnemingen van de LABOCA-camera van de door ESO beheerde 12-meter Atacama Pathfinder Experiment-telescoop (APEX) (1) gecombineerd met metingen die verricht zijn met onder meer ESO’s Very Large Telescope en NASA’s Spitzer Space Telescope. Het doel was om te onderzoeken in hoeverre heldere, verre sterrenstelsels zich in groepen of clusters hebben verzameld.

De Amerikaanse Fermi-ruimtetelescoop heeft tot op heden al bijna vijfhonderd bronnen van zogenaamde 'harde' gammastraling ontdekt in het heelal. Deze bronnen zenden een straling uit met een energie van meer dan tien miljard elektronvolt. Voor de lancering van de Fermi-ruimtetelescoop, in juli 2008, waren slechts vier van dergelijke objecten gekend. Dankzij de Fermi-ruimtetelescoop hebben astronomen nu een catalogus kunnen samenstellen van 496 bronnen die allemaal waargenomen werden met de Large Area Telescope aan boord van Fermi. De Large Area Telescope is een deeltjesdetector en werd ontwikkeld door het SLAC National Accelerator Laboratory. Het overgrote deel van de 496 objecten uit de catalogus zijn ver verwijderde sterrenstelsels met in het centrum een groot, zwaar zwart gat. Daarnaast bevinden zich enkele tientallen van deze Fermi-bronnen zich in ons eigen Melkwegstelsel. Ongeveer een derde van de gedetecteerde bronnen van harde gammastraling heeft men nog niet kunnen identificeren aangezien deze niet samenvallen met reeds bekende objecten in het heelal. De catalogus werd voor het eerst gepresenteerd op de 219de bijeenkomst van de American Astronomical Society in Austis, Texas. Danzkij de Fermi-ruimtetelescoop kunnen sterrenkundigen zich ook een beeld vormen van het vroege heelal en kan men de zogenaamde 'donkere materie' beter onderzoeken.

Het Science Programme Committee van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA heeft twee onbemande 'medium class' ruimtemissies geselecteerd die deel gaan uitmaken van ESA's Cosmic Vision 2015-2025. De eerste missie, Solar Orbiter, zal onze zon bestuderen en moet wetenschappers meer leren over de zonnewind, de energierijke zonnevlammen en andere verschijnselen op het oppervlak van onze ster. De Solar Orbiter moet in 2017 gelanceerd worden door een Amerikaanse Atlas 5 raket en het is de bedoeling om het ruimtetuig erg dicht tot bij de zon te brengen (slechts 42 miljoen kilometer). Nooit eerder werd een ruimtesonde zo dicht bij de zon gebracht. Solar Orbiter zal ook voorzien worden van twee Amerikaanse instrumenten ontwikkeld door NASA. De tweede nieuwe ESA-missie kreeg de naam 'Euclid' en moet, door de studie van ver verwijderde sterrenstelsels, de grote structuur van het heelal bestuderen. Wetenschappers hopen op die manier ondermeer meer te leren over de mysterieuze donkere energie die de oorzaak is van de versnellende uitdijing van het heelal. De Euclid ruimtetelescoop moet in 2019 in de ruimte gebracht worden door een Russische Sojoez draagraket vanop de Europese lanceerbasis in Frans-Guyana.

De meest complexe sterrenwacht ter wereld, de nog in aanbouw zijnde Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), is officieel door astronomen in gebruik genomen. De eerste vrijgegeven opname geeft een beeld van het heelal zoals dat met normale en infraroodtelescopen niet te zien is. Duizenden wetenschappers van over de hele wereld hebben met elkaar gewedijverd om bij de eerste onderzoekers te horen die met dit nieuwe astronomische instrument de donkerste, koudste, verste en best verborgen geheimen van de kosmos mogen onderzoeken. Momenteel is ongeveer een derde van de 66 radioantennes waaruit ALMA uiteindelijk zal bestaan gereed. Deze staan verspreid over een afstand van maximaal 125 meter op de Chajnantor-hoogvlakte in het noorden van Chili, vijfduizend meter boven zeeniveau. Pas in een later stadium zal het verspreidingsgebied worden uitgebreid tot maximaal zestien kilometer. Maar nu al is ALMA de beste telescoop in zijn soort, wat verklaart waarom zo buitengewoon veel astronomen een verzoek om waarnemingstijd hebben ingediend.

Een team van Europese astronomen heeft met behulp van ESO’s Very Large Telescope (VLT) een ster opgespoord die volgens velen niet zou mogen bestaan. Ze ontdekten dat deze ster naast waterstof en helium bijzonder weinig andere chemische elementen bevat. Deze opmerkelijke samenstelling plaatst hem in de ‘verboden zone’ van een breed geaccepteerde theorie voor stervorming, wat betekent dat hij eigenlijk nooit had mogen ontstaan. De onderzoeksresultaten verschijnen op 1 september 2011 in het tijdschrift Nature. Een zwakke ster in het sterrenbeeld Leeuw, met de aanduiding SDSS J102915+172927 (1), blijkt minder elementen zwaarder dan helium (door astronomen ‘metalen’ genoemd) te bevatten dan alle andere sterren waarvan de samenstelling is onderzocht. De ster is lichter dan de zon en waarschijnlijk meer dan 13 miljard jaar oud.

Waarnemingen met ESO’s Very Large Telescope hebben meer inzicht gegeven in de energiebron van een zeldzame grote wolk van gloeiend gas in het vroege heelal. De waarnemingen laten voor het eerst zien dat deze reusachtige ‘Lyman-alfa-blob’ – een van de grootste individuele objecten die we kennen – zijn energie moet ontlenen aan sterrenstelsels in zijn inwendige. Dit resultaat verschijnt op 18 augustus in het tijdschrift Nature. Een team van astronomen heeft ESO’s Very Large Telescope (VLT) gebruikt om een merkwaardig object te onderzoeken: een zogeheten Lyman-alfa-blob (1). Deze kolossale, heldere, zeldzame structuren worden doorgaans aangetroffen op plaatsen in het jonge heelal waar zich materie heeft verzameld. Het team ontdekte dat het licht van een van deze ‘gasklodders’ gepolariseerd is (2). In het dagelijks leven wordt gepolariseerd licht bijvoorbeeld gebruikt om 3D-effecten te creëren in bioscoopfilms (3). Het is voor het eerst dat polarisatie is waargenomen bij een Lyman-alfa-blob, en deze waarneming geeft mogelijk antwoord op de vraag waar deze zijn energie vandaan haalt.

Een team van Europese astronomen heeft, met behulp van ESO’s Very Large Telescope en tal van andere telescopen, de tot nu toe verste quasar ontdekt en onderzocht. Dit heldere baken, dat van energie wordt voorzien door een zwart gat dat twee miljard keer zo zwaar is als de zon, is verreweg het helderste object dat in het vroege heelal is waargenomen. De onderzoeksresultaten verschijnen op 30 juni 2011 in het tijdschrift Nature. ‘Deze quasar speelt een essentiële rol bij het onderzoek van het vroege heelal. Het is een zeer zeldzaam object dat ons zal helpen begrijpen hoe superzware zwarte gaten binnen een paar honderd miljoen jaar na de oerknal konden ontstaan,’ zegt onderzoeksleider Stephen Warren. Quasars zijn zeer heldere, verre sterrenstelsels die hun energie waarschijnlijk ontlenen aan de superzware zwarte gaten in hun kernen. Dankzij hun grote helderheid kunnen deze objecten ons meer inzicht geven in het tijdperk waarin de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden. De nieuwe quasar is zo ver weg dat zijn licht informatie bevat over het einde van het zogeheten reïonisatietijdperk (1).

Een internationaal team van astronomen heeft een heel armada van telescopen op Aarde alsook in de ruimte gebruikt om de afstand van de verst bekende volwassen cluster van sterrenstelsels te kunnen meten. Ondanks het feit dat de cluster gezien wordt op het moment dat het heelal minder dan een kwart van zijn leeftijd had, lijkt deze cluster verrassend genoeg op zijn huidige soortgenoten. De cluster, die CL J1449+0856 heet, blijkt tot ieders verbazing er niet heel jong uit te zien maar blijkt een volgroeid object te zijn met een massa vergelijkbaar met die van de Virgo-cluster. Clusters van sterrenstelsels zijn de grootste structuren in het heelal en worden door de zwaartekracht bij elkaar gehouden. Astronomen gaan ervan uit dat clusters van sterrenstelsels in de loop van de tijd groter worden en dat ze dus zeer zeldzaam moeten zijn in het vroege heelal. De cluster CL J1449+0856, die onderzocht werd met ESO's Very Large Telescope (VLT), de Hubble-ruimtetelescoop en de XMM-Newton ruimtetelescoop, blijkt te zijn opgebouwd uit sterrenstelsels die geen nieuwe sterren vormen maar met daarin sterren die al bijna één miljard jaar oud zijn waardoor deze cluster als een 'volwassen' object beschouwd wordt. Uit waarnemingen van de röntgenstraling die de cluster uitzendt, blijkt dat deze straling moet afkomstig zijn van een zeer hete wolk van ijl gas dat zich in de ruimte bevindt tussen de sterrenstelsels. Deze straling is het meest geconcentreerd in het centrum van de cluster waardoor dit volgens sterrenkundigen opnieuw een bewijs is dat deze cluster volwassen is. Erg jonge clusters hebben nog niet de tijd gehad om heet gas op deze manier vast te houden. (Bron: ESO)