Deze sterrenhoop is niet wat het lijkt

De bolvormige sterrenhoop M54 Credit: ESO
De bolvormige sterrenhoop M54 Credit: ESO

Deze nieuwe opname van de VLT Survey Telescope van de ESO-sterrenwacht op Paranal, in het noorden van Chili, toont een grote samenballing van sterren: de bolvormige sterrenhoop Messier 54 (M54). Deze sterrenhoop lijkt als vele andere, maar heeft een geheim. M54 hoort niet bij de Melkweg, maar maakt deel uit van een klein satellietstelsel: het Sagittarius-dwergstelsel. Dankzij deze exotische afkomst hebben astronomen, met behulp van de Very Large Telescope (VLT), kunnen onderzoeken of ook sterren buiten de Melkweg onvoorzien weinig lithium bevatten.

Om ons Melkwegstelsel cirkelen meer dan 150 bolvormige sterrenhopen – bolvormige verzamelingen van honderdduizenden oude sterren die teruggaan tot de geboorte van ons sterrenstelsel. Een van deze werd, samen met enkele andere in het sterrenbeeld Sagittarius (Boogschutter), eind achttiende eeuw ontdekt door de Franse kometenjager Charles Messier en heeft de aanduiding Messier 54 of kortweg M54 gekregen.

Tot meer dan twee eeuwen na zijn ontdekking werd M54 aangezien voor een gewone bolvormige sterrenhoop. Maar in 1994 werd ontdekt dat hij in werkelijkheid bij een ander sterrenstelsel hoort: het Sagittarius-dwergstelsel. Hij bleek op een afstand van 90.000 lichtjaar te staan – meer dan drie keer zo ver van de aarde als van het Melkwegcentrum.

Astronomen hebben Messier 54 nu waargenomen met de VLT. Doel van het onderzoek was om een van de grote vraagstukken van de moderne astronomie op te lossen: het lithiumprobleem.

Het lichte chemische element lithium dat nu aanwezig is in het heelal is merendeels gevormd tijdens de oerknal, net als waterstof en helium, maar dan in veel kleinere hoeveelheden. Astronomen kunnen heel nauwkeurig berekenen hoeveel lithium er in het vroege heelal aanwezig moet zijn geweest, en daaruit afleiden hoeveel lithium de oudste sterren zouden moeten vertonen. Maar de chemische boekhouding klopt niet: de sterren bevatten ongeveer drie keer zo weinig lithium als verwacht. Ondanks decennia van onderzoek is dit raadsel nog steeds onopgelost.

Tot nu toe was het alleen gelukt om het lithiumgehalte van sterren in de Melkweg te meten. Maar nu heeft een team van astronomen, onder leiding van Alessio Mucciarelli (Universiteit van Bologna, Italië), met behulp van de VLT gemeten hoeveel lithium enkele sterren van M54 bevatten. Daarbij is vastgesteld dat het lithiumgehalte van deze sterren vergelijkbaar is met dat van sterren in de Melkweg. Wat de oorzaak ook moge zijn, de ‘verdwijning’ van lithium beperkt zich dus niet tot ons eigen sterrenstelsel.

Deze nieuwe opname van de sterrenhoop is gebaseerd op gegevens van de VLT Survey Telescope (VST) van de ESO-sterrenwacht op Paranal. Op de voorgrond van de sterrenhoop is het buitengewoon dichte ‘woud’ van veel nabijere sterren van de Melkweg te zien.

Meer informatie en afbeeldingen op de Nederlandstalige ESO-website.