De ringen ontstonden nadat een ‘pijl’ – een klein, blauw dwergsterrenstelsel – door het hart van het sterrenstelsel schoot.
Astronomen hebben met de Hubble-ruimtetelescoop een adembenemende foto gemaakt. Het sterrenstelsel LEDA 1313424 staat in al zijn glorie centraal, omgeven door negen bijzondere sterrenrijke ringen die als een kosmisch aureool om het hart van het stelsel buigen.
Bullseye
De negen ringen zijn ontstaan nadat een ‘pijl’ – een klein, blauw dwergsterrenstelsel – door het hart van het sterrenstelsel schoot. Het team heeft het sterrenstelsel dan ook de treffende bijnaam ‘Bullseye’ gegeven.
Ringen
Astronomen die gebruik maakten van Hubble ontdekten eerst acht zichtbare ringen – het grootste aantal dat ooit in een sterrenstelsel is gevonden. Later bevestigden ze een negende ring met behulp van gegevens van het W. M. Keck-observatorium op Hawaï. Het team vermoedt dat er mogelijk zelfs een tiende ring was, maar die is inmiddels vervaagd en niet meer detecteerbaar. Ze schatten dat deze ring drie keer verder van het centrum ligt dan de grootste ring die Hubble vastlegde. Dat dit sterrenstelsel zoveel ringen heeft, is echt bijzonder. Eerdere waarnemingen van andere sterrenstelsels laten doorgaans maximaal twee of drie ringen zien.
Toeval
“Dit was een toevallige ontdekking”, vertelt onderzoeksleider Imad Pasha. “Ik was bezig met een grondopname en toen ik een sterrenstelsel zag met meerdere opvallende ringen, werd ik meteen gefascineerd. Ik moest gewoon stoppen om het verder te onderzoeken.”
Blauw dwergsterrenstelsel
Hubble en Kecks vervolgwaarnemingen hielpen de onderzoekers ook te achterhalen welk sterrenstelsel door het centrum van de Bullseye schoot. Het betreft een blauw dwergsterrenstelsel aan de linkerkant van het centrum. Deze kleine indringer raasde als een dartpijl door de kern van de Bullseye zo’n 50 miljoen jaar geleden, waarbij hij ringen achterliet die zich als rimpelingen in een vijver verspreiden (zie kader). Een dunne gaswolk verbindt de twee nu, hoewel ze op dit moment 130.000 lichtjaar van elkaar verwijderd zijn. “We vangen Bullseye op een uitzonderlijk moment in de tijd”, zegt mede-auteur Pieter van Dokkum. “Er is maar een kort venster na de impact waarin een sterrenstelsel als dit zoveel ringen zou kunnen hebben.”
Om te begrijpen hoe deze ringen zich hebben gevormd, kun je je voorstellen dat je een steentje in een vijver gooit. De eerste ring verspreidt zich als een rimpeling en wordt na verloop van tijd de breedste, terwijl de andere ringen zich blijven vormen na de eerste. De onderzoekers denken dat de eerste twee ringen in de Bullseye snel zijn ontstaan en zich in wijde cirkels uitbreidden.
Het is niet ongebruikelijk dat sterrenstelsels botsen of rakelings langs elkaar scheren. Maar het is wel uitzonderlijk zeldzaam dat een sterrenstelsel het centrum van een ander doorkruist. Het rechte pad van het blauwe dwergsterrenstelsel door de Bullseye zorgde ervoor dat materiaal in golven naar binnen en naar buiten werd gestuwd, wat nieuwe gebieden van stervorming in gang zette.
Grootte
Hoe groot de Bullseye is? Ons Melkwegsterrenstelsel heeft een diameter van zo’n 100.000 lichtjaar. De Bullseye is bijna tweeënhalf keer zo groot, met maar liefst 250.000 lichtjaar in doorsnee.
Overeenkomst
Pasha ontdekte ook een verbazingwekkende overeenkomst tussen de Bullseye en een al lang bestaande theorie: de ringen van het sterrenstelsel lijken naar buiten te zijn bewogen, bijna precies zoals de modellen voorspelden. “Die theorie was ooit bedacht voor het moment dat iemand zoveel ringen zou ontdekken”, zegt Van Dokkum. “Het is enorm bevredigend om deze langverwachte voorspelling nu te kunnen bevestigen met het Bullseye-sterrenstelsel.”
Van boven
Als je het sterrenstelsel van bovenaf zou bekijken, zou het meteen duidelijk zijn dat de ringen van het sterrenstelsel niet gelijkmatig zijn verspreid zoals op een dartbord. Hubble’s afbeelding toont het sterrenstelsel vanuit een subtiele hoek. “Kijken we recht naar het sterrenstelsel, dan zouden de ringen er cirkelvormig uitzien”, legt Pasha uit. “De ringen dicht bij het centrum liggen dicht op elkaar, terwijl de ruimte tussen de ringen steeds groter wordt naarmate ze verder van het centrum verwijderd zijn.”
Sterren
De onderzoekers zijn van plan verder te bestuderen welke sterren er al bestonden vóór en na de doortocht van het blauwe dwergsterrenstelsel. Dit biedt astronomen de kans om hun modellen te verfijnen en beter te begrijpen hoe het sterrenstelsel zich de komende miljarden jaren verder zal ontwikkelen, inclusief het geleidelijke verdwijnen van de ringen.
Hoewel deze ontdekking per toeval gebeurde, is de kans groot dat astronomen in de toekomst meer sterrenstelsels zoals de Bullseye zullen tegenkomen. “Wanneer de Nancy Grace Roman Space Telescope van NASA zijn wetenschappelijke operaties begint, zullen dergelijke fascinerende objecten gemakkelijker te ontdekken zijn”, zegt Van Dokkum. “We zullen dan leren hoe zeldzaam deze indrukwekkende gebeurtenissen echt zijn.”
