ALMA kiekt dramatisch stellair vuurwerk

Astronomen legden dramatische beelden vast toen ze het ontstaan van een groep zware sterren onderzochten. De beelden tonen dat ook stervorming een heftig, explosief proces kan zijn.

Op 1350 lichtjaar afstand van de aarde, in het sterrenbeeld Orion, bevindt zich een actieve stervormingsfabriek genaamd de Orion Molecular Cloud 1 (OMC-1). De wolk maakt deel uit van de beroemde Orionnevel. Sterren worden geboren als een gaswolk, die honderden keren zo zwaar is als onze zon, begint te bezwijken onder zijn eigen zwaartekracht. In de dichtste gebieden ontbranden protosterren die vervolgens gaan rondzwerven. Na een tijdje vallen sommige sterren naar een gemeenschappelijk zwaartepunt dat meestal wordt gedomineerd door een bijzonder grote protoster. Als de sterren dicht bij elkaar in de buurt komen, ontstaan er heftige interacties.

Ongeveer 100.000 jaar geleden, diep in de OMC-1, ontstonden meerdere protosterren. De zwaartekracht trok ze steeds sneller naar elkaar toe totdat 500 jaar geleden twee van die sterren met elkaar in aanraking kwamen. Astronomen weten niet zeker of ze elkaar slechts lichtjes schampten of dat ze vol op elkaar knalden. In ieder geval veroorzaakte het een krachtige uitbarsting die ervoor zorgde dat andere protosterren en honderden reusachtige gas- en stofstromen met snelheden tot 150 kilometer per seconde door de ruimte schoten. Bij deze catastrofe kwam net zo veel energie vrij als onze zon in 10 miljoen jaar uitstoot.
 

Nu, 500 jaar later, gebruikte een team van sterrenkundigen onder leiding van John Bally (University of Colorado, VS) de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) om in het hart van de wolk te kijken. Daar vonden ze het weggeslingerde puin van de explosieve geboorte van de groep zware sterren. Het ziet eruit als de kosmische variant van vuurwerk waarbij reusachtige fonteinen wegschieten in alle richtingen.

Zulke explosies duren waarschijnlijk relatief kort. De resten, zoals die gezien met ALMA, blijven slechts enkele eeuwen zichtbaar. Alhoewel ze vluchtig zijn, komen explosies van protosterren waarschijnlijk veel voor. Daarnaast kunnen ze, doordat ze hun moederwolk vernietigen, het stervormingsproces in de gigantische moleculaire wolken helpen reguleren.

Dat het puin in OMC-1 weleens een opvliegend karakter kon hebben, werd voor het eerst onthuld met de Submillimeter Array in Hawaii in 2009. Bally en zijn team bekeken de wolk ook in het nabije infrarood met de Gemini South-telescope in Chili. Ze ontdekten toen de opmerkelijke structuur van de fonteinen die bijna een lichtjaar lang zijn.

De nieuwe ALMA-beelden tonen het explosieve karakter in hoge resolutie. Ze brengen belangrijke details aan het licht over de verdeling en de beweging van koolmonoxidegas (CO) in de fonteinen. Dit helpt astronomen bij het beter begrijpen van de onderliggende kracht van de uitbarsting en van de impact die zulke gebeurtenissen hebben op stervorming in de Melkweg.