Sterrenstelsels worden gevoed via 'rietjes'

Met behulp van computersimulaties zijn astronomen op het spoor gekomen van de manier waarop sterrenstelsels in de loop van de miljarden jaren zijn gegroeid. De simulaties laten zien dat deze groei waarschijnlijk te danken is aan koud gas dat via filamenten naar de kernen van stelsels spiraalt. Daar aangekomen wordt het gas omgezet in nieuwe sterren.

Volgens het vorige standaardmodel groeiden sterrenstelsels doordat heet gas van alle kanten naar de kernen van stelsels-in-wording stroomde. Dit zou botsingen tussen gaswolken tot gevolg hebben, die gepaard gaan met schokgolven en verhitting van het gas. Uiteindelijk zou het gas afkoelen en naar het centrum van het sterrenstelsel 'zinken'. Al met al is dat een traag proces, dat acht miljard jaar in beslag neemt.

Recent onderzoek heeft echter laten zien dat dit scenario niet opgaat voor kleinere stelsels: daarin blijft het gas koel. Daarom werd een alternatieve theorie voor 'koude' stelselvorming opgesteld, die uitgaat van koel gas dat via filamenten naar het centrum van het stelsel-in-wording stroomt.

Astronomen hebben nu vier supercomputers aan het werk gezet om verschillende scenario's voor de vorming van sterrenstelsels zoals onze Melkweg door te rekenen. De simulaties begonnen met de basisingrediënten van sterrenstelsels – waterstof, helium en donkere materie – en lieten de wetten van de natuurkunde hun werk doen.

Nadere inspectie van de nagebootste sterrenstelsels heeft bevestigd dat koud gas via filamenten wordt aangevoerd. Dat gas draait onderweg sneller rond de filamenten dan eerder werd aangenomen. Bovendien laten de simulaties zien dat het gas sneller in het centrum van het stelsel aankomt dan in het 'hete scenario': in ongeveer één miljard jaar.