Vele miljarden jaren geleden vormde ons melkwegstelsel veel sterren. Nu nauwelijks meer. De overgang moet heel snel zijn gegaan, blijkt nu. Wat is de mysterieuze invloed die melkwegstelsels zo snel het zwijgen oplegt? Zijn we ten dode opgeschreven of is ons melkwegstelsel in staat tot een verjongingskuur?

Bij wetenschappers is al een aantal jaren bekend dat sterrenstelsels in het nabije heelal veel sterren vormen of juist niet. Maar een nieuw onderzoek van het verre heelal laat zien dat zelfs heel jonge sterrenstelsels, tot 12 miljard lichtjaar, hetzij sterren vormen hetzij in slaap zijn, wat betekent dat sterrenstelsels zich op deze manier hebben gedragen voor meer dan 85 procent van de geschiedenis van het universum.

“Het feit dat we zulke jonge sterrenstelsels in het verre heelal die al ophielden sterren te vormen is opmerkelijk,” zegt Kate Whitaker, een Yale University afgestudeerde student en hoofdauteur van het artikel dat is gepubliceerd in de online editie van het Astrophysical Journal op 20 juni.

Om te bepalen of de sterrenstelsels in slaap waren of wakker, verzonnen Whitaker en haar collega’s een nieuwe set filters, die elk gevoelig zijn voor verschillende golflengten van het licht. Deze bevestigden ze op de 4-meter telescoop Kitt Peak in Arizona. Ze bracht 75 nachten door met turen in in het verre heelal en het verzamelen van het licht van 40.000 sterrenstelsels, variërend in afstand van het nabije heelal tot 12 miljard lichtjaren van ons verwijderd. Het resulterende onderzoek is het grondigste en meest complete ooit gedaan op die afstanden en golflengten van het licht.

Het team kwam er achter dat de sterrenstelsels ‘duaal gedrag’ vertoonden op basia van de kleur van het licht die ze uitzenden. Sterrenstelsels met veel stervorming lijken blauwer, omdat ze veel felle, kortlevende blauwe reuzensterren kennen.  In passieve slaperige sterrenstelsels zijn deze al lang geleden uitgebrand, waardoor het licht van de langlevende kleine sterren gaat overheersen en het licht naar de rode kant van het spectrum neigt.

De onderzoekers vonden veel meer actieve sterrenstelsels dan slapende, wat overeenkomt met het huidige denken dat sterrenstelsels actief met stervorming begonnen voordat ze uiteindelijk af gingen sluiten.

“We hebben niet veel sterrenstelsels in de tussenstaat aangetroffen”, zegt Pieter van Dokkum, een Yale astronoom en een andere auteur van het artikel. “Deze ontdekking laat zien hoe snel sterrenstelsels van de ene toestand naar de andere springen, van de actieve vorming van sterren tot het stopzetten van stervorming.”

Of de slapende sterrenstelsels volledig zijn afgesloten, blijft een open vraag, aldus Whitaker. Echter, de nieuwe studie suggereert dat de actieve sterrenstelsels sterren vormen met een snelheid, ongeveer 50 keer groter dan hun slaperige tegenhangers.

“Vervolgens hopen we  te bepalen of sterrenstelsels heen en weer gaan tussen waken en slapen of dat ze in slaap vallen en nooit meer wakker worden”, aldus Van Dokkum. “We zijn ook geïnteresseerd in hoe lang het duurt tot sterrenstelsels in slaap vallen, en of we één kunnen betrappen terwijl het inslaapt.”

Maar… misschien hebben we de boosdoener al te pakken….

Bronnen
1. Astronomers discover that galaxies are either asleep or awake, Yale University press. comm., (2011)
2. Whitaker, K.  et al., THE NEWFIRM MEDIUM-BAND SURVEY: PHOTOMETRIC CATALOGS, REDSHIFTS AND THE BIMODAL
COLOR DISTRIBUTION OF GALAXIES OUT TO Z ∼ 3, Arxiv.org