Een internationaal team van astronomen heeft in Cygnus X – een van de meest actieve stervormingsgebieden in onze Melkweg – een raadselachtige vorm van materie in kaart gebracht die CO-donker moleculair gas wordt genoemd. De resultaten, verkregen met de Green Bank-radiotelescoop in West Virginia (VS) leveren nieuwe aanwijzingen op over hoe de sterren in het Melkwegstelsel zijn ontstaan.
Al tientallen jaren is bekend dat de meeste nieuwe sterren ontstaan in wolken van koud moleculair waterstofgas. Deze vorm van waterstof is onzichtbaar voor de meeste telescopen, omdat het geen licht geeft dat makkelijk detecteerbaar is. Doorgaans speuren astronomen naar dit soort wolken door te zoeken naar een ander gas: koolstofmonoxide (CO) – een molecuul dat als ’verklikker’ van stervormingsgebieden fungeert. Maar gebleken is dat veel sterren-vormend gas niet oplicht in CO. Dit donkere, verborgen materiaal goldt dan ook als een van de grootste ‘blinde vlekken’ in de astronomie.
Maar nu hebben astronomen dit verborgen gas over een enorm hemelgebied – meer dan honderd keer zo groot als de volle maan – in kaart gebracht door op radiogolflengten naar zogeheten recombinatielijnen te speuren. Een radio-recombinatielijn is een lijn in het elektromagnetische spectrum van een object die ontstaat wanneer elektronen in een atoom van het ene energieniveau naar het andere overspringen. Aangenomen wordt dat zo’n recombinatie optreedt wanneer de energie van een elektron voldoende afneemt om door een ion te worden ingevangen.
‘Het is alsof je plotseling het licht in een kamer aandoet en allerlei structuren ziet waarvan we het bestaan niet kenden’, zegt Kimberly Emig, wetenschapper bij het National Radio Astronomy Observatory en hoofdauteur van de nieuwe studie.
Op de nieuwe kaart van Cygnus X is een uitgestrekt netwerk van bogen en filamenten van donker gas te zien. Deze structuren geven aan waar zich materiaal voor de vorming van sterren verzameld voordat het zichtbaar wordt als wolken van moleculaire koolstofmonoxide. Het onderzoek laat zien dat deze zwakke koolstofsignalen, die bij zeer lage radiofrequenties worden gedetecteerd een effectief hulpmiddel zijn om het verborgen gas te ontdekken dat de link vormt met de vorming van nieuwe sterren. Uit de waarnemingen blijkt dat dit donkere gas niet stilstaat, maar in beweging is en daarbij snelheden bereikt die veel hoger zijn dan gedacht. Deze turbulente stromingen zijn mogelijk bepalend voor de snelheid waarmee nieuwe sterren kunnen ontstaan.
‘Door het onzichtbare zichtbaar te maken, kunnen we eindelijk volgen hoe de ruwe grondstoffen in ons Melkwegstelsel – eenvoudige atomen – worden omgezet in complexe moleculaire structuren waaruit sterren, planeten en mogelijk ook leven kunnen ontstaan’, aldus Emig. (EE)
Astronomers Map Mysterious “Dark” Gas in the Milky Way