Persbericht

De verste waarneming ooit van het magnetische veld van een sterrenstelsel

6 september 2023

Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hebben astronomen het magnetische veld gedetecteerd van een sterrenstelsel dat zo ver weg staat, dat zijn licht er meer dan 11 miljard jaar over heeft gedaan om ons te bereiken: we zien het stelsel zoals het eruitzag toen het heelal nog maar 2,5 miljard jaar oud was. Het resultaat geeft astronomen belangrijke aanwijzingen over hoe de magnetische velden van sterrenstelsels zoals onze eigen Melkweg zijn ontstaan.

Veel objecten in het heelal hebben magnetische velden, of het nu planeten, sterren of sterrenstelsels zijn. ‘Veel mensen weten misschien niet dat ons hele Melkwegstelsel en andere sterrenstelsels doorweven zijn met magnetische velden die zich over tienduizenden lichtjaren uitstrekken,’ zegt James Geach, hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Hertfordshire (VK) en hoofdauteur van de onderzoeksresultaten die vandaag in Nature zijn gepubliceerd.

‘We weten eigenlijk heel weinig over hoe deze velden ontstaan, ondanks dat ze van fundamenteel belang zijn voor de ontwikkeling van sterrenstelsels,’ voegt Enrique Lopez Rodriguez, onderzoeker aan de Stanford Universiteit (VS), die eveneens aan het onderzoek heeft meegewerkt daaraan toe. Het is onduidelijk hoe vroeg in de geschiedenis van het heelal – en hoe snel – magnetische velden in sterrenstelsels zich konden vormen, omdat astronomen tot nu toe alleen de magnetische velden in nabije sterrenstelsels in kaart hebben gebracht.

Met behulp van ALMA, waarin de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) partner is, hebben Geach en zijn team nu een volledig ontwikkeld magnetisch veld ontdekt in een ver weg gelegen sterrenstelsel, dat qua structuur lijkt op wat in nabije sterrenstelsels wordt waargenomen. Het veld is ongeveer duizend keer zwakker dan het magnetische veld van de aarde, maar strekt zich uit over meer dan 16.000 lichtjaar.

‘Deze ontdekking geeft ons meer inzicht in hoe magnetische velden op galactische schaal worden gevormd,’ legt Geach uit. De waarneming van een volledig ontwikkeld magnetisch veld zo vroeg in de geschiedenis van het heelal geeft aan dat magnetische velden die hele sterrenstelsels omspannen zich snel kunnen vormen terwijl de sterrenstelsels zelf nog in de groei zijn.

Het team denkt dat de hevige stervorming die zich in het vroege heelal heeft afgespeeld de ontwikkeling van de velden in een stroomversnelling kan hebben gebracht. Op hun beurt kunnen de velden weer invloed hebben gehad op latere generaties van sterren. Volgens medeauteur en ESO-astronoom Rob Ivison opent de ontdekking ‘een nieuwe kijk op de interne werking van sterrenstelsels, omdat de magnetische velden onlosmakelijke verbonden zijn met het materiaal waaruit nieuwe sterren ontstaan’.

Om deze detectie te kunnen verrichten, zocht het team naar licht dat wordt uitgezonden door stofkorrels in het verre sterrenstelsel 9io9 [1]. Sterrenstelsels bevatten veel stof en wanneer er een magnetisch veld aanwezig is, hebben deze korrels de neiging om zich naar dat veld te richten en wordt het licht dat ze uitzenden gepolariseerd. Dit betekent dat de lichtgolven in een voorkeursrichting oscilleren in plaats van willekeurige richtingen. Toen ALMA een gepolariseerd signaal van 9io9 detecteerde en in kaart bracht, kon voor het eerst de aanwezigheid van een magnetisch veld in een heel ver sterrenstelsel worden bevestigd.

‘Geen enkele andere telescoop had dit klaargespeeld,’ aldus Geach. De hoop is dat met deze en toekomstige waarnemingen van verre magnetische velden het mysterie van de vorming van deze essentiële galactische structuren ontrafeld zal worden.

Noten

[1] 9io9 werd ontdekt tijdens een burgerwetenschapsproject. De ontdekking werd gedaan door kijkers van het Britse BBC-televisieprogramma Stargazing Live, toen het publiek in 2014 drie avonden lang werd gevraagd om miljoenen opnamen te bekijken om verre sterrenstelsels op te sporen.

Meer informatie

De resultaten van dit onderzoek zijn te vinden in een artikel dat in Nature verschijnt.

Het onderzoeksteam bestaat uit J.E. Geach (Centre for Astrophysics Research, School of Physics, Engineering and Computer Science, Universiteit van Hertfordshire, VK [Hertfordshire]), E. Lopez-Rodriguez (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford Universiteit, VS), M.J. Doherty (Hertfordshire), Jianhang Chen (Europese Zuidelijke Sterrenwacht, Garching, Duitsland [ESO]), R.J. Ivison (ESO), G.J. Bendo (UK ALMA Regional Centre Node, Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, Universiteit van Manchester, VK), S. Dye (School of Physics and Astronomy, Universiteit van Nottingham, VK) en K.E.K. Coppin (Hertfordshire).

De Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) stelt wetenschappers van over de hele wereld in staat om de geheimen van het heelal te ontdekken, ten bate van iedereen. Wij ontwerpen, bouwen en exploiteren observatoria van wereldklasse die door astronomen worden gebruikt om spannende vragen te beantwoorden en de fascinatie voor astronomie te verspreiden, en bevorderen internationale samenwerking op het gebied van de astronomie. ESO, in 1962 opgericht als intergouvernementele organisatie, wordt inmiddels gedragen door 16 lidstaten (België, Denemarken, Duitsland, Finland, Frankrijk, Ierland, Italië, Nederland, Oostenrijk, Polen, Portugal, Spanje, Tsjechië, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Zwitserland) en door het gastland Chili, met Australië als strategische partner. Het hoofdkwartier van de ESO en haar bezoekerscentrum en planetarium, de ESO Supernova, zijn gevestigd nabij München in Duitsland, maar onze telescopen staan opgesteld in de Chileense Atacama-woestijn – een prachtige plek met unieke omstandigheden voor het doen van hemelwaarnemingen. ESO exploiteert drie waarnemingslocaties: La Silla, Paranal en Chajnantor. Op Paranal staan ESO’s Very Large Telescope en Very Large Telescope Interferometer, evenals surveytelescopen zoals VISTA. Ook zal ESO op Paranal de Cherenkov Telescope Array South huisvesten en exploiteren – ’s werelds grootste en gevoeligste observatorium van gammastraling. Samen met internationale partners beheert ESO APEX en ALMA op Chajnantor, twee faciliteiten die de hemel waarnemen in het millimeter- en submillimetergebied. Op Cerro Armazones, nabij Paranal, bouwen wij ‘het grootste oog ter wereld’ – ESO’s Extremely Large Telescope. Vanuit onze kantoren in Santiago, Chili, ondersteunen wij onze activiteiten in het gastland en werken wij samen met Chileense partners en de Chileense samenleving.

De Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), een internationale astronomische faciliteit, is een samenwerkingsverband van ESO, de Amerikaanse National Science Foundation (NSF) en de National Institutes of Natural Sciences (NINS) van Japan, in samenwerking met de Republiek Chili. ALMA wordt gefinancierd door ESO (namens haar lidstaten), door de NSF in samenwerking met de National Research Council of Canada (NRC) en de National Science Council of Taiwan (NSC), en door NINS in samenwerking met de Academia Sinica (AS) in Taiwan en het Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). De bouw en het beheer van ALMA worden geleid door ESO (namens haar lidstaten); door het National Radio Astronomy Observatory (NRAO), dat namens Noord-Amerika wordt bestuurd door de Associated Universities, Inc. (AUI), en namens Oost-Azië door het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). De overkoepelende leiding en het toezicht op bouw, ingebruikname en beheer van ALMA is in handen van het Joint ALMA Observatory (JAO).

De Universiteit van Hertfordshire brengt de transformationele impact van hoger onderwijs naar iedereen. Haar studenten, medewerkers en bedrijven bereiken steeds hun volledige potentieel. Door middel van onderwijs van hoge kwaliteit, 550 degree programma's, baanbrekende onderzoeksprojecten en sterke zakelijke partnerschappen, denken ze groter, onderscheiden ze zich en hebben ze een positieve invloed op lokale, nationale en internationale gemeenschappen.

Contact

James Geach
Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire
Hatfield, UK
E-mail: j.geach@herts.ac.uk

Enrique Lopez Rodriguez
Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University
Stanford, California, USA
E-mail: elopezrodriguez@stanford.edu

Rob Ivison
European Southern Observatory (ESO), Germany; Macquarie University, Australia; Dublin Institute for Advanced Studies, Ireland; University of Edinburgh, Scotland; ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions, Australia
E-mail: Rob.Ivison@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mob: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Press Office
University of Hertfordshire
Hatfield, UK
Tel: +441707 285770
E-mail: news@herts.ac.uk

Marieke Baan (press contact Nederland)
ESO Science Outreach Network and NOVA Informatie Centrum
Tel: +31(0)20-5257480
Email: eson-netherlands@eso.org

Connect with ESO on social media

Dit is een vertaling van ESO-persbericht eso2316.

Usage of ESO Images, Videos, Web texts and Music
Are you a journalist? Subscribe to the ESO Media Newsletter in your language.