Amerikaanse wetenschappers hebben een bijzondere ontdekking gedaan: ons eigen melkwegstelsel bevat drie sterren die mogelijk de oudste óóit zijn.
De drie sterren zijn aangetroffen in de zogenoemde ‘halo’: de met sterren gevulde ruimte die onze Melkwegstelsel omsluit. Uit het onderzoek blijkt dat de sterren vroeger waarschijnlijk deel uitmaakten van andere sterrenstelsels. Toen die – kleinere – sterrenstelsels door het groeiende Melkwegstelsel werden opgeslokt, gingen ook deze sterren deel uitmaken van onze Melkweg, zo vermoeden de onderzoekers.
SASS
De ontdekking van deze sterren – die door de onderzoekers worden aangeduid als SASS (Small Accreted Stellar System stars) geeft de wetenschappers hoop dat ons Melkwegstelsel nog meer stokoude sterren bevat. Wetenschapper Anna Frebel heeft meegewerkt aan het onderzoek. Ze laat weten: “Er zouden zeker nog meer van dit soort oude sterren aanwezig moeten zijn (in ons Melkwegstelsel, red.). We hebben nu een manier gevonden om deze sterren te vinden.” De sterren bevinden zich ongeveer 30.000 lichtjaar van ons vandaan. Het onderzoek is gepubliceerd in het blad Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Lesmodule
De ontdekking is gedaan naar aanleiding van een lesmodule die door Frebel werd verzorgd. Tijdens deze lesmodule kregen studenten data voorgeschoteld van de Magellan-Clay telescope. Deze telescoop is onderdeel van het Las Campanas Observatory. Het doel van de lesmodule was om te leren hoe je effectief oude sterren kan herkennen en identificeren. Hiervoor werd er gekeken naar de chemische samenstelling van het universum, vlak nadat de oerknal plaats had gevonden. Tijdens deze periode bevatte het universum hoofdzakelijk waterstof en helium en lage concentraties van andere chemische stoffen, zoals strontium en barium. Uiteindelijk hebben een aantal studenten drie sterren weten te identificeren die arm zijn aan strontium en barium en dus uit de beginjaren van het universum stammen. Deze sterren waren in 2013 en 2014 reeds door de Magellan-Clay Telescope vastgelegd, maar recent door de studenten dus pas als tussen de 12 en 13 miljard jaar oude sterren geïdentificeerd. Ananda Santos was één van de studenten die de ontdekking heeft weten te doen. Ze vertelt: “Het was erg bijzonder om deze ontdekking te doen. Het was voor ons een heel leerzaam proces.”
Stokoud
Na het vaststellen van de leeftijd van de sterren stond er nog wel een andere vraag open: hoe zijn de stokoude sterren in ons Melkwegstelsel terecht gekomen? Om deze vraag te beantwoorden besloten de studenten te kijken naar de baan van de sterren, om deze vervolgens te vergelijken met de baan van andere sterren in ons Melkwegstelsel. En alhoewel de drie sterren zich op verschillende plekken bevinden in de sterrenwolk, viel het de studenten op dat alle sterren zich tegen de stroom in bewegen. Frebel legt uit: “De enige manier waarop dit kan, is als deze sterren in de verkeerde richting geduwd zijn.” In het onderzoek schrijven de onderzoekers dat dit ook wel een retrograde motion wordt genoemd. Dit effect kan optreden op het moment dat objecten van buitenaf, met een eigen baan, een Melkwegstelsel in getrokken worden. Binnen het Melkwegstelsel kunnen ze vervolgens eigenzinnig hun oorspronkelijk baan voort blijven zetten.
Achtertuin
De resultaten van het onderzoek zijn significant te noemen. Om oude sterren te bestuderen, moesten wetenschappers voorheen sterren bestuderen die extreem ver stonden en nauwelijks te zien zijn. Uit de resultaten van het onderzoek blijkt dat wetenschappers in het vervolg ook binnen ons eigen Melkwegstelsel kunnen zoeken naar sterren die vlak na de oerknal ontstaan zijn. Dit onderzoek levert voor het onderzoeksproces dan ook meteen een stappenplan op; door eerst te kijken naar lage concentraties van strontium en barium kan de leeftijd vastgesteld worden. Door vervolgens de baan van de sterren te onderzoeken kan bekeken worden of er ook sprake is van retrograde motion – wat dus betekent dat deze sterren niet in ons Melkwegstelsel thuishoren, maar vanuit andere sterrenstelsels door onze Melkweg zijn opgenomen. Frebel laat weten dat de lesmodule komend jaar weer op het menu zal staan. Ze sluit af: “We kunnen nu naar oude sterren in ons Melkwegstelsel kijken. Deze sterren zijn veel helderder, en kunnen beter onderzocht worden dan sterren die ver weg staan.”
