Het centrum van de Melkweg „is geen gemiddeld stukje heelal”. Wie kijkt naar het niet-zichtbare licht vindt de vingerafdrukken van tal van moleculen.
Een gebied van zevenhonderd lichtjaar breed, in het centrum van de Melkweg. In vijf kleuren is straling van vijf verschillende moleculen weergegeven. Het is het grootste plaatje wat de Chileense ALMA-telescoop ooit produceerde.
Majestueuze slierten van interstellair gas en stof, gevormd door sterrengeboortes, supernova-explosies en de grillen van een superzwaar zwart gat. Die structuren in het centrum van de Melkweg bracht de Noord-Chileense telescoop ALMA in ongekend detail in kaart. Niet in zichtbaar licht, waar felle sterren en heet gas de show zouden stelen, maar in golflengtes van enkele millimeters. Juist dat licht is rijk aan ‘vingerafdrukken’ van allerlei moleculen in het koude gas waaruit sterren ontstaan. Astrochemici, sterrenkundigen die specialiseren in scheikunde op afstand, kunnen uit de aanwezigheid van bepaalde moleculen tal van lokale omstandigheden afleiden.
„We zien het hart van de Melkweg zoals we het nog nooit gezien hebben”, zegt astrochemicus Kasia Dutkowska. Aan de universiteit Leiden vond zij al vierentwintig verschillende moleculen in de data, waarvan deze afbeelding er vijf toont, elk in een andere kleur. „Het totale beeld is zo’n zeshonderd lichtjaar breed, maar we kunnen details waarnemen tot minder dan een kwart lichtjaar groot. Op die kleinste schalen kunnen we sterrengeboortes zien gebeuren.”
Iets rechts van het midden, in de heldere geel met paars gekleurde regio, staat het superzware zwarte gat Sagittarius A*. Niet te lang zoeken, de gigant is in deze golflengtes van licht niet te zien. Maar zijn invloed wel: de enorme zwaartekracht, plus de energie die vrijkomt bij het opslokken van massa, zijn allesbepalend voor de gaswolken eromheen. Dutkowska: „Het centrum van de Melkweg is geen gemiddeld stukje heelal. Nergens in ons sterrenstelsel vind je per volume méér supernova-explosies. Qua ‘drukte’ en straling heeft het wel wat weg van de omstandigheden waarin onze zon gevormd is, toen het universum jonger was. Dat maakt het juist interessant om in zulk detail te bestuderen.”
Wie ver inzoomt, kan kleine ronde structuren in het gas onderscheiden. Die kunnen wijzen op de dood óf de geboorte van een ster, afhankelijk van hun grootte en welke moleculen je er terugvindt. Grotere bubbels zijn resten van supernova-explosies, die langzaam uitzetten en zich vermengen met de omringende gaswolken. De kleintjes wijzen juist op pasgeboren protosterren: die vreten nog volop aan de gaswolk waaruit ze zijn ontstaan, en hollen die als het ware uit. „De foto omvat alle stadia van sterevolutie”, vertelt Dutkowska tevreden. „Precies wat we nodig hebben om onze theorieën te testen.”
Vier van de in totaal zesenzestig antennes waaruit de Atacama Large Millimetre Array (ALMA) bestaat. De antennes staan verspreid over de Noord-Chileense Atacamawoestijn. De maximale afstand tussen antennes is zestien kilometer, waardoor de telescoop de hemel in uiterst hoge resolutie kan vastleggen.
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin