Sterren vervuilen, maar sterrenstelsels recyclen

That's one small step for a man, a giant leap for mankind, dat waren de woorden van Neill Armstrong toen hij zijn eerste stap op de maan zette. De ruimte en het universum interesseren ons allemaal, vind hier alles terug over ons zonnestelstel, de NASA, geplande ruimte missies en andere gebeurtenissen die ons allemaal aangaan.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Sterren vervuilen, maar sterrenstelsels recyclen

Bericht door univers » 29 okt 2019, 06:27

Sterrenstelsels werden ooit beschouwd als eenzame eilanden in het universum: klontjes materie zweven door anders lege ruimte. We weten nu dat ze omgeven zijn door een veel grotere, maar bijna onzichtbare wolk van stof en gas. Astronomen noemen het het circumgalactische medium of CGM. De CGM fungeert als een gigantische recyclingfabriek, die materie absorbeert die door de melkweg wordt uitgestoten en deze later weer naar binnen duwt.

Afbeelding
Animatie van een gigantische ster die explodeert in een "core collapse" supernova. Supernovae zijn een manier waarop sterrenstelsels met metaal verrijkte gassen in het circumgalactische medium uitwerpen.
Credits: NASA / JPL-Caltech

NASA's Far-ultraviolet Off Rowland-circle Telescope for Imaging and Spectroscopy, of FORTIS, missie zal dit recyclingproces bestuderen om verschillende onopgeloste mysteries te helpen oplossen. FORTIS start op een klinkende raket uit de White Sands Missile Range in New Mexico en zal een nabijgelegen sterrenstelsel observeren om de gassen te meten die zijn sterren en supernova in de omliggende CGM pompen. Deze observaties zullen licht werpen op hoe materiaal in en uit sterrenstelsels circuleert, wat de vorming van sterren en galactische evolutie voedt. Het lanceringsvenster van FORTIS wordt geopend op 27 oktober.

Een geval van ontbrekende zaken
Astronomen die de levenscyclus van sterrenstelsels bestuderen, worstelden met twee grote mysteries.

Ten eerste hebben sterrenstelsels brandstof nodig om nieuwe sterren te bouwen - gassen zoals waterstof, helium en soms zwaardere elementen. Maar veel sterrenstelsels blijven sterren maken lang nadat astronomen voorspellen dat hun brandstof uitgeput had moeten zijn. Waar kwam het extra gas vandaan?

Ten tweede leken de bijproducten van bestaande sterren te ontbreken. "Naarmate sterren ouder worden, vervuilen ze hun omgeving," zei Stephan McCandliss, een astrofysicus aan de Johns Hopkins University en hoofdonderzoeker voor FORTIS. "Ze nemen materiaal om zich heen op en blazen het recht uit."

Maar wetenschappers ontdekten dat met sterren gevulde sterrenstelsels niet zo vervuild waren met metalen - de zware elementen gesmeed als sterren branden - zoals ze hadden moeten zijn. Met metaal verrijkt gas was zowel inkomende als uitgaande sterrenstelsels, maar niemand wist hoe.

Het galactische recyclingcentrum
Astronomen wisten van het bestaan ​​van CGM's, maar de meeste waren te zwak en verspreid om in detail te worden bestudeerd. Toen, in 2009, werd de Cosmic Origins Spectrograph toegevoegd aan de Hubble Space Telescope. De studie van de CGM stond nu open voor het bedrijfsleven.

Twee jaar na de toevoeging bleek uit een onderzoek van de CGM's van 42 sterrenstelsels dat ze vol waren met gasvormige metalen . Het was de voorraad metalen die in de melkweg ontbreekt, waar astronomen naar op zoek waren.

Deze met metaal verrijkte gassen zaten daar ook niet alleen. In plaats daarvan stuurt de CGM ze heen en weer met de melkweg als onderdeel van een continu recyclingproces.

"De CGM is van cruciaal belang voor het begrijpen van de evolutie van sterrenstelsels, omdat het de opslagplaats is voor een groot deel van de stervormingsbrandstof," zei Scott Porter, een astrofysicus bij het Goddard Space Flight Center van NASA in Greenbelt, Maryland.

Zwaartekracht, trekt gassen van de CGM naar het galactische centrum en injecteert sterrenstelsels met verse brandstof voor het maken van sterren. Tegelijkertijd schieten stellaire winden en supernova metalen terug in de CGM, waardoor de toevoer wordt aangevuld.

Hoe sterren en supernova vervuilen
De FORTIS-missie zal kwantificeren hoeveel gas in het CGM wordt gepompt als onderdeel van dit recyclingproces. In het bijzonder meet de telescoop de winden van sterren en supernovae om erachter te komen hoeveel gas de CGM wordt ingeblazen - en hoeveel er vlak langs vliegt.

"Als gas met een zeer hoge snelheid wordt uitgestoten, ontsnapt het volledig uit de melkweg," zei McCandliss. Edelmetalen kunnen door de CGM worden geschoten tot in de intergalactische ruimte, waardoor het recyclingproces uitvalt. "Maar als ze op lage snelheid worden uitgeworpen, circuleren ze rond en helpen ze de melkweg te verrijken."

Daartoe zal FORTIS hoog vliegen op een klinkende raket, een suborbitaal ruimtevoertuig dat de ruimte in gaat voor een rondreis van 15 minuten voordat het weer op aarde landt. FORTIS richt zijn instrumenten op het Triangulum-sterrenstelsel, ook bekend als M33, op 2,7 miljoen lichtjaar afstand. Triangulum is helder, met veel recent gevormde sterren met sterke stellaire winden.

Afbeelding
Het Triangulum-sterrenstelsel, ook bekend als Messier 33 of M33, zoals afgebeeld door de Hubble Space Telescope.
Credits: NASA, ESA en M. Durbin, J. Dalcanton en BF Williams (University of Washington)

Na ongeveer een minuut M33 te hebben waargenomen, zal FORTIS zich concentreren op de helderste clusters van sterren en supernovae om de snelheid en samenstelling van hun wind te meten. "Dit zal ons allemaal een idee geven van hoe dat materiaal circuleert en hoeveel er van wordt verplaatst," zei McCandliss.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/20 ... es-recycle
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie