In het centrum van ons Melkwegstelsel bevindt zich een tot nog toe onbekende populatie van oude sterren met verrassende eigenschappen.
Volgens het internationale onderzoeksteam dat de sterren heeft opgespoord zijn de sterren afkomstig van een bolvormige sterrenhoop die naar het Melkwegcentrum is gemigreerd.
Ons Melkwegstelsel is een grote schijf, bestaande uit enkele honderden miljarden sterren en talrijke wolken van gas en stof die om het centrum van de schijf draaien.
Dat centrum ligt, vanuit de aarde gezien op een afstand van ongeveer 25.000 lichtjaar in het sterrenbeeld Boogschutter.
Precies in het Melkwegcentrum bevindt zich een zeer massarijk zwart gat.
Daaromheen cirkelen enkele tientallen miljoenen sterren die tezamen de zogeheten Nuclear Star Cluster (NSC) vormen.
Deze sterrenhoop omvat de binnenste 26 lichtjaar van de Melkweg.
Om deze centrale sterrenhoop te kunnen onderzoeken, moeten astronomen gebruik maken van speciale apparatuur.
Tussen ons en het Melkwegcentrum bevinden zich namelijk talrijke wolken van gas en stof die de sterren aan het zicht onttrekken.
Een team onder leiding van Anja Feldmeier-Krause heeft de sterrenhoop nu onderzocht met de KMOS-spectrograaf van de Europese Very Large Telescope.
Dit instrument kan onder meer nabij-infraroodstraling opvangen – een vorm van straling die veel minder hinder ondervindt van interstellair stof dan zichtbaar licht.
Met behulp van deze spectrograaf hebben de astronomen ongeveer 700 NSC-sterren onderzocht op helderheid en kleur.
Ook zijn hun snelheden en chemische eigenschappen in kaart gebracht.
Uit de chemische samenstelling van een ster kan zijn leeftijd worden afgeleid.
Sterren zetten de lichte elementen waterstof en helium om in zwaardere elementen.
Als een ster dus rijk is aan zware elementen zoals zuurstof, koolstof en ijzer, dan betekent dit dat hij is ontstaan uit de overblijfselen van voorgaande sterren en dus relatief jong is.
Omgekeerd moet een ster met weinig zware elementen heel oud zijn: hij is ontstaan in een tijd dat er nog vrijwel geen zware elementen voorradig waren in het heelal.
Een analyse van de KMOS-gegevens laat nu zien dat de Nuclear Star Cluster een samenraapsel is van verschillende sterpopulaties.
Verreweg de meeste NSC-sterren bevatten meer zware elementen dan onze zon, en zijn dus jong.
Maar ongeveer 50 ervan bevatten juist veel minder zware elementen.
Deze sterren hebben bovendien een hogere snelheid dan rest en hun banen staan een beetje schuin op het Melkwegvlak.
Een en ander wijst erop dat ze een gezamenlijke oorsprong hebben.
Volgens de meest gangbare theorie is de Nuclear Star Cluster een samenraapsel van meerdere sterrenhopen die vanuit de schijf van de Melkweg naar het centrum zijn gemigreerd.
Het is dus denkbaar dat de nu opgespoorde oude sterren tot een zogeheten bolvormige sterrenhoop hebben behoord.
Om deze theorie te toetsen hebben de astronomen computersimulaties gedaan.
De berekeningen laten zien dat de hypothetische oude sterrenhoop drie tot vijf miljard jaar geleden in het Melkwegcentrum verzeild is geraakt.
Deze sterrenhoop kan afkomstig zijn geweest van een passerend kleiner sterrenstelsel, maar het lijkt waarschijnlijker dat hij uit de Melkweg zelf is gekomen.
Dat laatste wordt bevestigd door de ontdekking dat de waargenomen eigenschappen van de oude NSC-sterren overeenkomsten vertonen met die van sterren in nog bestaande bolvormige sterrenhopen in onze Melkweg. (EE)
(Image Credit: NASA/JPL-Caltech/S. Solovy (Spitzer Science Center/Caltech)
