Hubble ontdekt waar de zuurstof van kleine sterrenstelsels bleef

In dit artikel:

Een team onder leiding van Kristen Wingfield McQuinn van het Space Telescope Science Institute onderzocht met de Hubble-ruimtetelescoop 37 dwergsterrenstelsels. Door individuele sterren te bestuderen, konden de astronomen berekenen hoeveel zuurstof deze sterren in de loop van hun bestaan zouden moeten hebben geproduceerd. Gemiddeld bleek een stelsel slechts 11 procent daarvan vast te houden. De waarden varieerden van ongeveer 4 tot 25 procent, terwijl grotere sterrenstelsels drie tot vier keer zoveel zuurstof bevatten. De resultaten van het GLOW-project zijn gepubliceerd in The Astrophysical Journal.

De vermoedelijke oorzaak zijn supernova’s. Hun schokgolven kunnen gas en zuurstof uit een dwergstelsel wegblazen. Omdat de zwaartekracht van zulke kleine stelsels zwak is, ontsnapt het materiaal gemakkelijk via galactische winden. Modellen van de chemische evolutie van sterrenstelsels blijken dit verlies sterk te onderschatten.

De omgeving lijkt invloed te hebben. Dwergsterrenstelsels binnen ongeveer 3 miljoen lichtjaar van een groot sterrenstelsel houden relatief meer zuurstof vast, mogelijk doordat omringend gas het materiaal terugduwt of doordat ze zuurstof van naburige stelsels opnemen. Dat patroon is nog gebaseerd op weinig objecten.

Astronomen weten niet waar het meeste verdwenen zuurstof blijft. Slechts een klein deel is teruggevonden in de gasrijke halo’s rond de stelsels; de rest is vermoedelijk de intergalactische ruimte in ontsnapt. Met de Nancy Grace Roman-telescoop en vervolgwaarnemingen met Hubble en James Webb willen onderzoekers dit verder uitzoeken. De studie kan leiden tot een herziening van ideeën over hoe zware elementen door het heelal worden verspreid.