Onderzoekers van de Universiteit van Maryland hebben de eerste afbeelding met hoge resolutie gemaakt van een uitdijende bel van heet plasma en geïoniseerd gas waarin sterren worden geboren.
Eerdere afbeeldingen lieten de bel en het uitdijende karakter ervan niet duidelijk zien.
Bij hun analyse maakten de onderzoekers gebruik van gegevens van een van de helderste en grootste stervormingsgebieden in het Melkwegstelsel, die met de Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA)-telescoop zijn verkregen.
Daaruit blijkt dat de sterrenhoop Westerlund 2 is omgeven door één enkele uitdijende gasbel, terwijl eerdere onderzoeken erop leken te wijzen dat er twee bellen rond Westerlund 2 zouden kunnen zijn.
De onderzoekers hebben ook de bron van de bel geïdentificeerd, evenals de energie die de expansie aandrijft (The Astrophysical Journal).
Wanneer zware sterren worden geboren, produceren ze een veel sterkere uitstoot van protonen, elektronen en atomen dan onze zon.
Deze uitstoot wordt ‘sterrenwind’ genoemd, en extreme sterrenwinden zijn in staat bellen te blazen in de omringende wolken van koud, dicht gas.
Bij hun onderzoek hebben de astronomen gekeken naar de expanderende bel rond Westerlund 2.
Daarbij hebben ze zijn straal, massa en uitdijingssnelheid kunnen meten.
De oppervlakken van zulke uitzettende bellen bestaan uit een dicht gas van geïoniseerde koolstof en vormen een soort buitenschil rond de bellen.
Aangenomen wordt dat er binnenin deze schillen nieuwe sterren worden gevormd.
Maar net als bij kokende soep in pan, overlappen de bellen die deze sterrenhopen omsluiten elkaar en zijn ze vermengd met wolken van omringend gas.
Daardoor is het lastig om de oppervlakken van afzonderlijke bellen te onderscheiden.
Postdoc Maitraiyee Tiwari en haar collega’s hebben een duidelijker beeld van de bubbel rond Westerlund 2 verkregen door de straling te meten die de sterrenhoop verspreid over het hele elektromagnetische spectrum uitzendt. Eerdere onderzoeken beperkten zich tot radio- en submillimetergolflengten en leverden daardoor veel minder detailrijke beelden op.
Een van de belangrijkste metingen werd gedaan op ver-infrarode golflengten, waarop specifieke koolstofionen in de schil straling uitzenden.
Door aan de hand van het dopplereffect te bepalen hoe snel deze ionen bewegen, en in welke richting, hebben Tiwari en haar medeonderzoekers een driedimensionale reconstructie van de uitdijende bel van sterrenwind rond Westerlund 2 kunnen maken.
Daarbij ontdekten ze niet alleen dat zich rond Westerlund 2 maar één uitdijende bubbel bevindt, maar ook dat deze ongeveer een miljoen jaar geleden aan één kant is opgebroken, waardoor er heet gas kon ontsnappen en de uitdijing van de schil vertraagde.
De uitdijing kwam ongeveer 250.0000 jaar geleden weer op gang, toen een andere zware, heldere ster in Westerlund 2 een sterke sterrenwind begon te produceren.
Daarbij leefde het stervormingsproces in de schil weer op.
Vermoedelijk zal dit proces nog wel even doorgaan, al zal het mettertijd steeds minder zware sterren opleveren. (EE)