Dankzij het scherpe oog van een amateur-astronoom is er in een buitenwijk van het Andromedastelsel een uitzonderlijk lichtzwak dwergsterrenstelsel ontdekt. Het kreeg de naam Pegasus V en is waarschijnlijk een fossiel van een van de eerste sterrenstelsels.

Het begon met een opvallend ogend ‘vlekje’ op een foto. Amateur-astronoom Giuseppe Donatiello ontdekte het in oude waarnemingen van de Victor M. Blanco Telescoop in Chili. De vlek bleek interessant genoeg voor vervolgonderzoek door professionele astronomen.

Zij richtten de Gemini-telescoop op Hawaï op de plek aan de hemel waar dit verschijnsel gezien was. De vlek bleek een verzameling van enkele tientallen zichtbare, maar lichtzwakke sterren. Zo ontdekten de astronomen een dwergstelsel dat opvallend weinige zware elementen lijkt te bevatten, in vergelijking met andere even grote dwergstelsels.

Namaak-aanraak
LEES OOK
Namaak-aanraak

Het nieuw ontdekte stelsel heet Pegasus V, omdat het te vinden is in het sterrenbeeld Pegasus. Pegasus V bevindt zich aan de buitenste rand van het Andromedastelsel, dat net als onze Melkweg een spiraalstelsel is. Andromeda is onze naaste buur en staat op slechts 2,5 miljoen lichtjaar afstand – een kippeneindje, voor astronomische begrippen.

Sterrenstelsel zonder zware elementen

Het gebrek aan zware elementen duidt erop dat het om een uitzonderlijk oud stelsel gaat, schrijven de astronomen. Mogelijk is Pegasus V zelfs het fossiele overblijfsel van een van de eerste sterrenstelsels in het heelal.

Het nieuw ontdekte dwergsterrenstelsel Pegasus V. Beeld: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA

De eerste sterrenstelsels die ontstonden in het heelal bevatten praktisch geen elementen die zwaarder zijn dan waterstof, helium en lithium. Enkel deze drie elementen konden namelijk ontstaan uit de oersoep na de oerknal. De zwaardere zijn later gevormd. Dat gebeurde bij kernfusiereacties in sterren, bij de supernova-explosies waarmee sommige sterren hun leven eindigen en tijdens sterbotsingen.

Ook bevatten oude sterrenstelsels weinig heldere sterren. Grotere, felle sterren branden namelijk sneller op en leven dus korter. Aan de concentratie zware elementen en heldere sterren kun je daarom afleiden hoe oud een sterrenstelsel is. En Pegasus V is een oudje. Het is mogelijk het fossiele overblijfsel van een sterrenstelsel dat 13 miljard jaar geleden ontstond, ruim 400 miljoen jaar na de oerknal.

Fossiel

Astronomen vermoeden dat de meest lichtzwakke sterrenstelsels fossielen zijn van de eerste sterrenstelsels die ontstonden na de oerknal. Volgens astronomen moet het in het heelal wemelen van de lichtzwakke sterrenstelsels. Maar er zijn er nog maar weinig ontdekt. Het is immers lastig om deze stelsels met een handvol nauwelijks zichtbare sterren te ontdekken aan de hemel.

Toch blijven astronomen zoeken. Dergelijke oude sterrenstelsels zijn voor hen namelijk interessant, omdat ze de voorspellingen van hun theoretische modellen over het vroege heelal ermee kunnen testen. Bijvoorbeeld over wat destijds de rol was van donkere materie – het mysterieuze spul waar ruim tachtig procent van de massa in het heelal uit lijkt te bestaan.

Pegasus V kan al deze vragen nog niet beantwoorden. Daarvoor zijn meer metingen nodig. ‘We hopen dat verder onderzoek naar de chemische eigenschappen van Pegasus V aanwijzingen zal geven over de vroegste perioden van stervorming in het heelal’, zegt Michelle Collins, eerste auteur en astronoom bij de Universiteit van Surrey in het Verenigd Koninkrijk. ‘Dan kan dit kleine fossiele sterrenstelsel uit het vroege heelal ons helpen begrijpen hoe sterrenstelsels ontstaan en of ons begrip van donkere materie klopt.’