Hubble ontmaskert de spookachtige schoonheid van ‘het verloren sterrenstelsel’

Duik in ‘het verloren sterrenstelsel’ NGC 4535, waar de scherpe blik van Hubble duizenden jonge sterclusters en gloeiende nevels onthult die het razende tempo van stervorming in dit spiraalstelsel blootleggen.

Op ongeveer 50 miljoen lichtjaar van de aarde, in het sterrenbeeld Maagd, schuilt een kosmisch wonder dat bekendstaat als het verloren sterrenstelsel. Zijn officiële aanduiding is NGC 4535, en wanneer je er met een kleine telescoop naar kijkt, is hij zo vaag en spookachtig dat hij bijna onvindbaar lijkt. Gelukkig heeft de Hubble ruimtetelescoop daar geen last van en legt hij dit prachtige balkspiraalstelsel in adembenemend detail vast, waarbij hij de geheimen van zijn stervorming prijsgeeft.

Een sterrenstelsel ontsluierd

Deze nieuwste opname toont NGC 4535 in al zijn glorie. De majestueuze spiraalarmen, die ontspringen uit een centrale balk van sterren, zijn bezaaid met duizenden jonge sterrenclusters. Wat meteen opvalt, zijn de felle, blauwe sterren, ingebed in uitgestrekte, gloeiende roze wolken. Deze zogenaamde H II-gebieden (‘H twee’ ofwel ‘interstellair geïoniseerde waterstofgas emissies’) zijn de kraamkamers van het stelsel. De roze gloed is een direct gevolg van de intense ultraviolette straling van pasgeboren, zware sterren, die het omringende waterstofgas doet oplichten.

Hubble’s beeld van balkspiraalstelsel NGC 4535, vastgelegd met de Advanced Camera for Surveys. De afbeelding combineert opnamen in optische en ultraviolette golflengten en onthult de structuur van stof (donkerrood) en gebieden met actieve stervorming (roze). Opname: ESA/Hubble & NASA, F. Belfiore, J. Lee en het PHANGS-HST Team. Klik hier om de foto zoombaar te bekijken. Of hier om deze in ESASky te bekijken.

Een andere blik

Dit is niet de eerste keer dat Hubble zijn lenzen op NGC 4535 richt. In 2021 werd een eveneens kleurrijke opname vrijgegeven die de populatie van jonge, blauwe sterren in de armen en de oudere, gelere sterren in de centrale verdikking perfect in beeld bracht. Het spookachtige uiterlijk in kleine telescopen bezorgde dit sterrenstelsel in de jaren vijftig zijn bijnaam, bedacht door de amateurastronoom Leland S. Copeland.

Hubble’s opname van NGC 4535 uit 2021, genomen in zichtbaar licht. De kleuren geven de leeftijd van de sterrenpopulaties aan: blauw voor jonge, hete sterren en geel voor oudere, koelere sterren. Opname: ESA/Hubble & NASA, J. Lee en het PHANGS-HST Team. Klik hier om deze foto zoombaar te bekijken. Of hier om deze in ESASky te bekijken.

De bredere blik binnen de astronomie

De kracht van de moderne astronomie schuilt in samenwerking. Beide Hubble-opnamen maken deel uit van het baanbrekende (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS) ‘PHANGS’-project, dat de link tussen koud gas en de geboorte van nieuwe sterren wil ontrafelen in tal van ‘nabijgelegen’ sterrenstelsels doorheen tal van onderzoekstelescopen. Ook de James Webb ruimtetelescoop heeft binnen deze survey zijn infrarode oog op het stelsel gericht en penetreert het stof om de onderliggende structuur te zien. Eerder al legde ESO’s Very Large Telescope vanaf de aarde een iets bredere overzichtsfoto vast, die het stelsel in zijn kosmische context plaatst:

James Webb-ruimtetelescoop infraroodopname van NGC 4535, waarbij het stof wordt doordrongen om de verdeling van sterren en de skeletstructuur van de spiraalarmen te onthullen. Opname: NASA, ESA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), PHANGS Team. Klik hier om de foto zoombaar te openen. Of hier om deze in ESASky te bekijken.
Zichtbaarlichtopname van NGC 4535 gemaakt met het FORS1-instrument op ESO’s 8,2-meter Very Large Telescope in Chili. Twee goed onderscheidbare chtergrondstelsels tonen zich links- en rechtsonder, terwijl een 12-tal losse sterren uit onze eigen Melkweg de voorgrond bepalen. Opname: ESO. Klik hier om de foto zoombaar te openen.
Composietopname van Hubble’s foto uit 2021 gecombineerd met de James Webb foto uit 2024, toont NGC 4535 in een ander, sterk gecontrasteerd beeld met veel gedetailleerde informatie over de stervormingsregio’s en verdeling van massa. Opname: ESA/Hubble & NASA, CSA, STScI, J. Lee (STScI), T. Williams (Oxford), PHANGS-Team, beeldbewerking: Alexey Kudrya.

Waar de zware sterren huizen

Diepgaand onderzoek, gebaseerd op Hubble-data, bracht de massale sterrenpopulatie in NGC 4535 in kaart. Wetenschappers identificeerden duizenden kandidaat-blauwe, gele en rode superreuzen. Een intrigerende bevinding is dat de verhouding tussen blauwe en rode superreuzen afneemt naarmate je verder van het galactisch centrum kijkt. Deze verdeling geeft cruciale aanwijzingen over de stervormingsgeschiedenis en de metallicitiet (de hoeveelheid zware elementen) op verschillende locaties in het stelsel. Uit onderzoek kwam naar voren dat stelsel NGC 4535, welke nabij dezelfde afmeting en vorm kent als ons eigen sterrenstelsel, zeer actief is in de vorming van nieuwe sterren (3,29 M⊙/jaar Boselli et al. tegen 2-7 M⊙/jaar  voor ons eigen sterrenstelsel – D Elia et al.) maar ook specifiek grote, zware sterren (0,3 – 1,0 M⊙/jaar voor stermassa’s van >5 M) en helpt ons door diverse van zijn gelijkenissen aan het onze, beter te begrijpen hoe ons eigen sterrenstelsel zich gedijt.

Diagram met de ruimtelijke verdeling van kandidaat-blauwe, gele en rode super- en hyperreuzen van één kwadrant van NGC 4535. De stippellijn ringen van 0,35 boogminuut breed tonen de gebieden die werden geanalyseerd om de Blauw/Rood-verhouding te bepalen; in totaal werden in deze studie zo’n 3762 kandidaat blauwe, 841 kandidaat gele en 370 kandidaat rode superreuzen geanalyseerd binnen dit stelsel. Afbeelding: Z. T. Spetsieri et al., ‘Massive star population of the Virgo Cluster galaxy NGC4535’ – A&A 618, A185 (2018).

Een plek in het kosmische schema

Waar past dit alles in het grotere geheel? NGC 4535 wordt geclassificeerd als een SAc-stelsel in het Hubble-de Vaucouleurs-diagram voor galactische morfologie. Dit betekent dat het een spiraalstelsel is zonder een (prominente) centrale balk (SA), met matig gewonden armen en van gemiddelde grootte van de centrale verdikking (c). Deze classificatie helpt astronomen om het stelsel te vergelijken met andere en zijn evolutionaire pad beter te begrijpen.

Het Hubble-stemvorkdiagram classificeert sterrenstelsels op basis van hun morfologie; de vorm ervan. NGC 4535 is een SAc-type, wat het een weinig tot geen herkenbare balk type stelsel duidt, maar een spiraalstelsel (A), en met losjes gewonden armen (c) maakt. De pijl geeft de positie van dit type in het Hubble–de Vaucouleurs diagram aan. Afbeelding: bewerkt naar Antonio Ciccolella / M. De Leo / CCA 3.0

Slot

Van zijn spookachtige verschijning voor amateurtelescopen tot het gedetailleerde portret dat Hubble en andere observatoria ervan schilderen, blijft NGC 4535 een boeiend studieobject. Elke nieuwe blik, in een ander golflengtegebied of met een andere techniek, voegt een laag toe aan ons begrip van de complexe en dynamische levenscyclus van sterrenstelsels zoals het onze.

De afgelopen decennia zijn er prachtige foto’s gemaakt van interstellaire nevels, sterrenstelsels, planeten, andere hemellichamen en in de ruimtevaart. Ieder weekend halen we een indrukwekkende ruimtefoto uit het archief. Genieten van alle foto’s? Bekijk ze op deze pagina. Heb je zelf bijzondere (astro)foto’s die je wil delen met ons? Stuur ze in via ons mailadres o.v.v. ‘Ruimtefoto’!

Bronmateriaal

"Finding star clusters in the Lost Galaxy" - ESA/Hubble
"Colours of the Lost Galaxy" - ESA/Hubble
"NGC 4535" - ESA/Webb
"The lost galaxy" - ESO
"Massive star population of the Virgo Cluster galaxy NGC4535" - A&A 618, A185 (2018)
"NGC 4535 : a barred spiral galaxy similar to our own home (Credit: Alexey Kudrya)" - Reddit/Spaceporn
Afbeelding bovenaan dit artikel: ESA/Hubble & NASA, F. Belfiore, J. Lee en het PHANGS-HST Team

Fout gevonden?

Interessant voor jou

Voor jou geselecteerd