Een internationaal team van astronomen heeft het meest gevoelige radiobeeld van een bolvormige sterrenhoop ooit gemaakt. Het team bracht 47 Tucanae in beeld, een eeuwenoude bal van dicht opeengepakte sterren en de op één na helderste bolvormige sterrenhoop aan de nachtelijke hemel. Het team documenteerde ook een voorheen onopgemerkt radiosignaal dat uitzond vanuit het centrum van 47 Tucanae. Het onderzoek werd op 16 januari gepubliceerd Het astrofysische tijdschrift.
[Related: This glittery Hubble image shows how far we’ve come in studying distant stars.]
Bolvormige sterrenhopen zijn een eeuwenoud overblijfsel uit het vroege heelal. Gedurende deze periode onmiddellijk na de oerknal was het universum een ‘hete soep van deeltjes’ of protonen, neutronen en elektronen. Toen het heelal begon af te koelen, begonnen protonen en neutronen te versmelten tot geïoniseerde waterstofatomen. Bolvormige sterrenhopen stellen hedendaagse astronomen in staat meer te leren over deze fundamentele periode van het universum. Ze zijn erg compact en bevatten duizenden tot miljoenen sterren die in een bolvorm bij elkaar zijn gepakt. 47 Tucanae is zonder telescoop te zien en werd voor het eerst gecatalogiseerd in 1751.
Net als licht reizen radiogolven van planeten, sterren en bolvormige sterrenhopen met veranderende magnetische velden door de ruimte. Radiotelescopen kunnen deze signalen vervolgens onderscheppen. Astronomen kunnen de golven vervolgens omzetten in beelden en radiobeelden maken. Met behulp van gegevens verzameld door radiotelescopen kunnen wetenschappers meer te weten komen over de structuur, samenstelling en zelfs beweging van objecten. Radiotelescopen moeten volgens NASA fysiek groter zijn dan de optische telescopen die de gegevens verzamelen en vergroten.
“Ons beeld is van 47 Tucanae, een van de meest massieve bolvormige sterrenhopen in de Melkweg. Het heeft meer dan een miljoen sterren en een zeer heldere, zeer dichte kern”, zei co-auteur en astronoom Arash Bahramian in een verklaring. Bahramian is verbonden aan het International Centre for Radio Astronomy Research en Curtin University in Australië.
Deze nieuwe ultragevoelige afbeelding is gemaakt op basis van meer dan 450 uur aan waarnemingen met de Australische Compact Array Telescope van CSIRO. De telescoop bevindt zich in het land Gomeroi, een van de grootste inheemse naties van Australië. Volgens het team is dit het diepste en meest gevoelige radiobeeld dat ooit door een Australische radiotelescoop is verzameld.
Terwijl 47 Tucanae met het blote oog kan worden gezien, stelt het gedetailleerde beeld het team in staat een zeer zwak en voorheen onopgemerkt radiosignaal in het midden van de cluster te detecteren. Volgens co-auteur en astronoom Alessandro Paduano was de ontdekking een opwindende ontdekking die aan een van de twee mogelijkheden kon worden toegeschreven.
“De eerste is dat 47 Tucanae een zwart gat zou kunnen bevatten met een massa ergens tussen de superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels en de stellaire zwarte gaten die worden gecreëerd door ingestorte sterren”, zei Paduano in een verklaring. Hoewel men denkt dat er zwarte gaten met een gemiddelde massa voorkomen in bolvormige sterrenhopen, is er nog geen duidelijke detectie van één ervan.” Paduano is ook verbonden aan het International Centre for Radio Astronomy Research en Curtin University in Australië
Als het tweede signaal een zwart gat is, zou de ontdekking de eerste radiodetectie van zo’n cluster kunnen markeren.
[Related: An enormous radio telescope may soon be a powerful tool for planetary defense.]
Een andere mogelijke bron van het signaal is een pulsar, een soort roterende neutronenster die radiogolven uitzendt.
“Een pulsar zo dicht bij het centrum van de cluster is ook een wetenschappelijk interessante ontdekking, omdat deze kan worden gebruikt om te zoeken naar een nog te ontdekken centraal zwart gat”, zegt Paduano.
Volgens het team is dit ultragevoelige beeld een voorbeeld van wat zou kunnen komen van de SKA-radiotelescopen, die momenteel in aanbouw zijn in Australië en Zuid-Afrika. Wanneer ze volledig zijn gebouwd, zullen ze de twee grootste radiotelescopen ter wereld zijn en kunnen ze een aantal van de meest fundamentele vragen over het universum helpen oplossen.
“Met de huidige generatie radiotelescopen zijn we erin geslaagd wetenschap te bereiken die dicht bij de SKA-kwaliteit ligt, door honderden uren aan waarnemingen te combineren om de kleinste details te onthullen”, zei Bahramian. “Het geeft ons een glimp van de opwindende mogelijkheden die de volgende generatie radiotelescopen zal bereiken wanneer ze online komen.”