Het heelal is enorm groot, maar astronomen hebben keer op keer een paar delen van de nachtelijke hemel waargenomen. Veel telescopen zijn bijvoorbeeld van Hubble-ruimtetelescoop Dat JWST en verder – we keken naar de Magelhaense Wolken, twee mini-sterrenstelsels in onze hemelse buurt rond de Melkweg. Maar waarom kijken wetenschappers zo vaak naar hetzelfde, terwijl er zoveel universum is om uit te kiezen?
Het blijkt dat het hebben van veel informatie over één voorbeeld van een hemels fenomeen astronomen daadwerkelijk helpt het hele plaatje beter te begrijpen, wat leidt tot enkele belangrijke wetenschappelijke vooruitgang. Vooral de Magelhaense Wolken zijn een uitstekend laboratorium om te bestuderen hoe sterrenstelsels op elkaar inwerken – gas en stof ertussen wervelen, hun vorm veranderen en zelfs hele sterren met elkaar uitwisselen – en ook hoe sterren ontstaan.
De twee Magelhaense Wolken staan bekend als de Grote Magelhaense Wolk (LMC) en de Kleine Magelhaense Wolk (SMC), en ze bevinden zich midden in onze kosmische achtertuin. Ze bevinden zich op iets meer dan 150.000 lichtjaar afstand, wat ver weg lijkt totdat je merkt dat de uiterste randen van de Melkweg zelf zich over een afstand van meer dan 300.000 lichtjaar uitstrekken. Ondertussen heeft ons dichtstbijzijnde sterrenstelsel op volledige grootte, Andromeda, maar liefst 2,6 miljoen lichtjaren ver weg.
De LMC en SMC zijn letterlijk met elkaar en met de Melkweg verweven. De zogenaamde Magelhaanse Stroom is een gaspluim die beweegt tussen de LMC en ons eigen sterrenstelsel, en de Magelhaense Brug is een soortgelijke structuur tussen de LMC en de SMC. Deze rivieren van sterren en ander materiaal zijn het bewijs van de werking van de zwaartekracht, die materiaal uit dwergstelsels trekt als ze te dicht bij ons kolossale sterrenstelsel komen.
Terwijl de zwaartekracht rond stellair materiaal beweegt, worden nieuwe sterren geboren uit wolken van gas en stof. De LMC en SMC zijn bijzonder actieve centra van stervorming, waardoor wetenschappers de kans krijgen om van dichtbij te leren hoe de grondstoffen voor sterren in de Melkweg circuleren. Bijvoorbeeld afbeeldingen van Spitzer-ruimtetelescoopWaargenomen in infrarood-thermische beeldvorming, is gebleken waar nieuwe stervorming stof in de GMC opeet en het puin uitwerpt.
Omdat astronomen geen ster in een laboratorium kunnen bouwen en netjes gecontroleerde experimenten kunnen uitvoeren, moeten ze in plaats daarvan vanuit zoveel mogelijk perspectieven naar de ruimte kijken. Stel je voor dat je moet begrijpen waaruit een beeldhouwwerk is gemaakt en hoe het is gesneden, maar je kunt het niet aanraken en er alleen vanaf de andere kant van de kamer naar kijken – je zult creatief moeten zijn in de manier waarop je erover leert en het fotografeert vanuit verschillende hoeken.
In de astronomie zijn verschillende “hoeken” van foto’s feitelijk waarnemingen in verschillende golflengten van licht. Door iets in het hele elektromagnetische spectrum waar te nemen, verzamelen astronomen meer informatie (verschillende stukjes van een zeer verre puzzel) over elk ruimtevoorwerp waar ze naar kijken. Bijvoorbeeld infraroodwaarnemingen met JWST toonde aan hoe stoffige stervorming in de nabije LMC verschilt van sterrenstelsels in het vroege heelal Chandra Röntgenobservaties hebben tekenen van energetische jonge sterren in de wolken ontdekt.
Er zijn ook een hele reeks trucs die astronomen met licht spelen om nog meer informatie te extraheren zonder directe interactie met een ver sterrenstelsel. Spectroscopie splitst licht bijvoorbeeld in al zijn verschillende golflengten, waardoor astronomen kunnen zien wat voor soort licht van een object komt en zo kunnen bepalen waaruit het is gemaakt; in de Magelhaense Wolken (en daarbuiten) ontdekken astronomen op deze manier welke elementen zich in een ster bevinden. Een andere techniek, polarimetrie, splitst licht in twee polarisatietoestanden (een soort mooie, polariserende zonnebrillen die een deel van het heldere blauwe luchtlicht van de aarde blokkeren). Astronomen gebruikten polarimetrie om heldere babysterren te bespioneren terwijl ze hun omgeving in de Magelhaense Wolken verlichtten.
Als astronomen herhaaldelijk hetzelfde object met hun telescopen bezoeken, kunnen ze bovendien zien hoe dat object in de loop van de tijd verandert. Hoewel sterrenstelsels en sterren op veel langere tijdschalen leven dan mensen, zijn er binnen een paar jaar vaak nog steeds interessante verschillen waar te nemen. Het verstrijken van de tijd heeft ook als bijkomend voordeel dat onze technologie op aarde steeds beter wordt: telescopen kunnen tegenwoordig veel meer details zien dan twintig jaar geleden.
Astronomen weten dat dit deel uitmaakt van het proces; een recent project waarin de Magelhaense Wolken opnieuw werden bekeken, kreeg zelfs de slimme titel ‘Ja, de Magelhaense Wolken Opnieuw’. Die nieuwe blik op hetzelfde oude doelwit onthulde enkele sterren die onverwacht oud waren, plus enkele nieuwe structuren die wetenschappers nog niet eerder hadden opgemerkt. Ook al zijn de Magelhaense Wolken tot nu toe met al onze beste telescopen gefotografeerd, ze zullen zeker het middelpunt vormen van een nieuwe campagne in de toekomst – we zullen altijd meer te leren hebben, meer details te begrijpen en te verfijnen als het gaat om de mysteries van het universum.