• Beginpagina > Wetenschap > Vorming en evolutie van sterrenstelsels
  • Vorming en evolutie van sterrenstelsels

    Martijn VAN RIET, Roland BACON



    Het hoofddoel van de MUSE waarnemingen is het vinden en bestuderen van de bouwstenen van normale sterrenstelsels (zoals onze Melkweg) op een tijdstip toen het heelal slechts 1 miljard jaar oud was. De waarnemingen van deze bouwstenen zullen een belangrijke bijdrage leveren aan ons begrip van de vorming van sterrenstelsels. Het algemeen geaccepteerde beeld is dat massaopbouw in sterrenstelsels een lange termijn proces is, dat vroeg in het heelal begint en door blijft gaan tot de huidige epoch. Het bestuderen van objecten in het vroege heelal zal een grote bijdrage leveren aan de huidige gedetailleerde modellen voor de vorming van sterrenstelsels. Hopelijk kunnen met behulp van MUSE de volgende vragen beantwoord worden: hoe hebben sterrenstelsels zoals onze Melkweg zich gevormd uit kleinere fragmenten? Wat zijn de massa’s van de donkere materie halo’s die de sterrenstelsels omhullen? Wat is de typische stervormings geschiedenis?

    gesimuleerde waarneming
    gesimuleerde waarneming
    In dit gesimuleerde diepe MUSE veld zijn sterrenstelsels gekleurd volgens hun afstand (m.a.w. hun roodverschuiving), de rode objecten zijn het verst verwijderd. Deze gesimuleerde waarneming bestrijkt 13 miljard jaar, de verst verwijderde objecten komen uit een tijd toen het heelal slechts 5% van haar huidige leeftijd had.

    Ver weg gelegen sterrenstelsels zijn zeer zwak, en kunnen alleen worden waargenomen door hun geioniseerde waterstof emmissie. MUSE zal deze ver weg gelegen stelsels in grote getale (15.000) kunnen detecteren, met behulp van waarnemingen van verschillende gebieden met verschillende diepte. De diepste waarnemingen zullen een zeer lange observatie tijd nodig hebben (80 uur voor elk veld) en daarmee een factor 100 lagere fluxlimiet hebben dan huidige smalle band observaties. Deze waarnemingen zullen de volgende wetenschappelijke doelen nastreven:

    – Het bestuderen van zeer zwakke sterrenstelsels op hoge roodverschuiving, onder andere door het bepalen van hun cluster eigenschappen en helderheidsverdeling.
    – Detectie van geioniseerde waterstof emmissie afkomstig uit de reionisatie epoch, het bestuderen van de web structuur van het heelal, en de oorzaak van reionisatie bepalen.
    – Het bestuderen van Lyman Break Galaxies, inclusief hun wind en de terugkoppeling naar het intergalactische medium.
    – Spectroscopie van uitgebreide heldere, hoge roodverschuiving objecten zoals gelensde sterrenstelsels.
    – Zoeken naar laat gevormde populatie III objecten.
    – Het bestuderen van AGNs op middel tot hoge roodverschuiving.
    – Het in kaart brengen van de groei van donkere materie halo’s.
    – Het ontdekken van tot nu toe onbekende objecten.

    Abell 1689
    Abell 1689
    Een HST waarneming van het lenzende cluster Abell 1689, een goede kandidaat voor een sterk zwaartekracht lensing onderzoek met behulp van MUSE.

    Gecombineerde waarnemingen door MUSE, ALMA en JWST in verschillende golflengte regimes zullen alle benodigde data opleveren die nodig is voor het beantwoorden van de vragen omtrent de vorming van sterrenstelsels.