Een sterrenstelsel op 13 miljoen lichtjaar afstand ziet eruit alsof het is verfrommeld door een gigantische kosmische hand. NASA's James Webb Space Telescope heeft Centaurus A zo haarscherp vastgelegd dat astronomen nu de littekens van een oude botsing in zijn structuur kunnen zien.
Het sterrenstelsel, gelegen in het sterrenbeeld Centaurus, is een van de helderste en dichtstbijzijnde bij de aarde. Maar Webb's infraroodogen hebben door stofwolken heen gekeken en iets onverwachts onthuld: een gedraaide, S-vormige lus van gas en stof die boven en onder de schitterende kern van het stelsel uitsteekt. Dit is geen vredig spiraalstelsel. Het is de nasleep van een frontale botsing met een ander sterrenstelsel.
Een verborgen S-vorm komt tevoorschijn uit het stof
Centaurus A staat al lang bekend om zijn chaotische uiterlijk. Grondtelescopen en zelfs Hubble lieten een donkere stofband zien die dwars door het centrum loopt. Maar Webb's Mid-Infrared Instrument (MIRI) onthulde iets nieuws. De stofband is geen simpele streep. Het maakt deel uit van een veel grotere, lusvormige structuur die als een geknoopt lint om het sterrenstelsel heen gewikkeld zit.
Die lussen, die in de afbeelding gloeien in tinten roze en lavendel, zijn stromen gas en stof die tijdens de botsing uit de oorspronkelijke sterrenstelsels zijn getrokken. De botsing vond waarschijnlijk miljoenen jaren geleden plaats, maar het puin is nog steeds aan het settelen. Webb's resolutie stelde wetenschappers in staat om voor het eerst de vorm van deze lussen te traceren. Ze ontdekten dat het gas niet stilzit. Het wordt geduwd en getrokken door de zwaartekracht van het samengesmolten sterrenstelsel, waardoor een patroon ontstaat dat op de letter S lijkt.
Waarom astronomen dit een ontbrekende schakel noemen
Centaurus A is wat astronomen een bijzonder sterrenstelsel noemen. Het past niet netjes in de gebruikelijke categorieën van spiraal- of elliptische stelsels. Webb's gegevens suggereren dat deze bijzonderheid direct voortkomt uit de fusie. Het centrum van het stelsel is ongelooflijk helder, aangedreven door een superzwaar zwart gat dat zich voedt met gas uit de botsing. Dat voedingsproces schiet jets van materiaal uit die het omringende gas verder vormgeven.
Voor wetenschappers bij NASA en over de hele wereld is Centaurus A een laboratorium. Het laat zien wat er gebeurt wanneer sterrenstelsels botsen, een proces dat in het vroege heelal gebruikelijk was maar moeilijker te bestuderen is op zulke grote afstanden. Omdat Centaurus A relatief dichtbij is, kan Webb details zien die onzichtbaar zouden zijn in verder weg gelegen sterrenstelsels. Die details helpen astronomen begrijpen hoe fusies sterrenstelsels in de loop van de tijd hervormen.
Een nieuw beeld van een oude buur
De Webb-afbeelding beslaat een gebied in de ruimte dat ongeveer de breedte van de volle maan heeft. Binnen dat kader zijn duizenden individuele sterren en stofwolken zichtbaar. Veel van die sterren zijn nieuw gevormd, veroorzaakt door de schokgolven van de botsing. Het sterrenstelsel produceert nog steeds in hoog tempo sterren, weer een teken dat de fusie nog niet compleet is.
Lokale astronomen in Chili en Zuid-Afrika, waar Centaurus A het best te observeren is vanaf het zuidelijk halfrond, bestuderen dit sterrenstelsel al tientallen jaren. Ze wisten dat het ongewoon was. Maar Webb heeft hen een beeld gegeven dat geen enkele grondtelescoop kan evenaren. De lussen en filamenten in de nieuwe afbeelding bevestigen dat Centaurus A niet zomaar een rommelig sterrenstelsel is. Het is een sterrenstelsel dat nog herstellende is van een gewelddadige gebeurtenis.
Wat dit betekent voor het begrijpen van het heelal
Centaurus A is een herinnering dat sterrenstelsels niet statisch zijn. Ze groeien, botsen en veranderen. Webb's vermogen om door stof heen te kijken en mid-infrarood licht op te vangen heeft een venster geopend naar dat proces. De gedraaide vorm van het stelsel is geen vreemd ongeluk. Het is een veelvoorkomend gevolg van kosmische botsingen, en het van dichtbij bestuderen helpt wetenschappers voorspellen hoe andere sterrenstelsels, waaronder onze eigen Melkweg, eruit kunnen zien na een fusie.
De Melkweg staat op ramkoers met het Andromedastelsel over ongeveer 4 miljard jaar. Centaurus A biedt een voorproefje van die toekomst. De lussen van gas, de uitbarsting van stervorming, de heldere actieve kern. Het zou allemaal in het verschiet kunnen liggen voor onze eigen galactische buurt. Voor nu staat Webb's afbeelding als het helderste beeld tot nu toe van een sterrenstelsel dat nog steeds de sporen draagt van zijn gewelddadige verleden.
