De Euclid-missie van het European Space Agency heeft ons begrip van de galactische evolutie al na slechts één jaar van operaties getransformeerd, waarbij 1,2 miljoen sterrenstelsels zijn geobserveerd en belangrijke inzichten zijn onthuld in de manier waarop deze kosmische structuren zich vormen en groeien. Het buitengewone gezichtsveld en de gevoeligheid van de telescoop veranderen onze kennis van de galactische structuur, van de grootste spiralen tot de zwakste dwergstelsels.
Onthulling van de galactische stemvork
Tientallen jaren lang hebben astronomen het ‘galactische stemvork’-diagram gebruikt om sterrenstelsels te classificeren op basis van hun vorm: spiralen aan de rechterkant, elliptische stelsels aan de linkerkant. Euclides vult nu de details in en onthult hoe sterrenstelsels evolueren van blauwe, stervormende spiralen naar rode, stille elliptische stelsels door fusies en uitputting van gas.
“Euclid biedt een ongekende combinatie van scherpte en hemeldekking – het zal de hele extragalactische hemel in kaart brengen”, zegt Maximilian Fabricius, een wetenschapper aan het Max Planck Instituut voor Buitenaardse Fysica. “Voor het eerst kunnen we systematisch bestuderen hoe de vormen en centrale structuren van sterrenstelsels zich verhouden tot hun vormingsgeschiedenis op werkelijk kosmische schaal.”
Groei van zwarte gaten door galactische fusies
Een belangrijke bevinding uit de eerste gegevenspublicatie van Euclides is de prevalentie van “secundaire kernen” in samensmeltende sterrenstelsels. Deze vertegenwoordigen potentiële toekomstige superzware dubbelsterren met zwarte gaten, die ontstaan wanneer sterrenstelsels botsen en hun centrale zwarte gaten in elkaar draaien.
Het proces is onvermijdelijk: terwijl sterrenstelsels samensmelten, draaien hun superzware zwarte gaten om elkaar heen, waarbij ze zwaartekrachtgolven uitzenden die het impulsmoment van het systeem wegvoeren. Dit zorgt ervoor dat de zwarte gaten steeds dichter naar elkaar toe bewegen totdat ze met elkaar botsen, waardoor een nog massiever zwart gat ontstaat. Deze door fusies veroorzaakte groei is een primair mechanisme voor de vorming van gigantische elliptische sterrenstelsels.
“De zwaarste zwarte gaten bevinden zich in de centra van gigantische elliptische sterrenstelsels en er wordt aangenomen dat ze voornamelijk groeien door fusies met andere superzware zwarte gaten”, legt Fabricius uit. “Door secundaire kernen te detecteren en te analyseren, stelt Euclides ons in staat te onderzoeken hoe deze enorme zwarte gaten blijven groeien – en hoe hun groei de sterrenstelsels waarin ze voorkomen beïnvloedt.”
Ontdek de verborgen populatie van dwergstelsels
De gevoeligheid van Euclides heeft ook een verrassende overvloed aan dwergstelsels aan het licht gebracht, die te zwak zijn om met eerdere telescopen in detail waar te nemen. De missie heeft al 2.674 dwergstelsels geïdentificeerd, waarvan vele compacte blauwe kernen of bolvormige sterrenhopen bevatten.
Er wordt aangenomen dat deze dwergstelsels de bouwstenen zijn van grotere sterrenstelsels zoals de Melkweg, en hun ontdekking verandert ons begrip van de galactische structuur opnieuw. De prevalentie van dwergstelsels suggereert dat het universum wordt gedomineerd door kleine, zwakke structuren in plaats van grote, spiraalvormige sterrenstelsels.
Een glimp van wat komen gaat
De eerste gegevenspublicatie van Euclid bestrijkt slechts 0,5% van de uiteindelijke dataset van de missie. Tegen het einde van zijn zesjarige primaire missie zal Euclides tientallen miljoenen sterrenstelsels hebben bestudeerd, wat verdere doorbraken in ons begrip van de kosmische evolutie belooft.
Het vermogen van de telescoop om de extragalactische hemel tot in ongekend detail in kaart te brengen, zorgt nu al voor een revolutie in onze kijk op het universum, en toekomstige ontdekkingen zullen ongetwijfeld ons begrip van de structuur en evolutie van de galactische structuur opnieuw vormgeven.
Euclides blijkt een transformerende missie te zijn, die de ingewikkelde verbindingen onthult tussen sterrenstelsels, zwarte gaten en de algehele evolutie van de kosmos
