NGC 7456: Hubble ontrafelt de stervorming en het energierijke centrum van een ver sterrenstelsel

Op ruim 51 miljoen lichtjaar afstand huist spiraalstelsel NGC 7456. Hubble onthult niet alleen prachtige stervormingsgebieden, maar ook een uitzonderlijk actief en helder galactisch centrum.

In het sterrenbeeld Kraanvogel (Grus), op een duizelingwekkende afstand van 51 miljoen lichtjaar, draait het sterrenstelsel NGC 7456 zijn majestueuze spiraalarmen. Een nieuwe opname van de Hubble ruimtetelescoop laat dit stelsel in verbluffend detail zien, en onthult dat er meer gaande is dan je op het eerste gezicht zou denken.

Een tapijt van sterren en stof
Hubble’s scherpe blik ontrafelt de structuur van het sterrenstelsel. De twee spiraalarmen zijn bezaaid met helderblauwe plekken: clusters van pasgeboren, hete sterren. Daartussen kronkelen donkere, stoffige filamenten die het licht van de sterren achter zich verbergen. Het meest opvallend zijn de dieproze, bloemachtige structuren. Dit zijn immense wolken van waterstofgas die opgloeien onder de intense straling van de jonge sterren die erin geboren worden.

De spiraalarmen van NGC 7456, vastgelegd door Hubble ruimtetelescoop’s Advanced Camera for Surveys (ACS). Deze composietafbeelding combineert opnamen gemaakt met filters voor ultraviolet, zichtbaar en nabij-infrarood licht (o.a. op 438 nm en 814 nm). Hierdoor worden de heldere kern, blauwe lappen van jonge sterrenclusters, rode stofbanden en karakteristieke roze nevels van waterstofgas – H-II gebieden waar nieuwe sterren ontstaan – scherp van elkaar onderscheiden. Tot slot zijn er op de donkere achtergrond talloze achtergrondstelsels zichtbaar. Foto: ESA/Hubble & NASA, D. Thilker. Klik hier voor een zoombare variant.

Een hart van pure energie
Waar veel sterrenstelsels een rustig centrum hebben, is de kern van NGC 7456 spectaculair helder en energetisch. Dit wijst erop dat het superzware zwarte gat in het centrum niet sluimert, maar actief materie naar zich toe trekt. Terwijl gas en stof in een razend tempo via een spiraalbaan naar het zwarte gat worden getrokken, verhit de materie zich tot extreme temperaturen en zendt het een enorme hoeveelheid straling uit, waardoor het een zogenoemde Actieve Galactische Nucleus (AGN) vormt.

Wat is een Actieve Galactische Nucleus (AGN)?
Een Actieve Galactische Nucleus (AGN) is een extreem heldere regio in het centrum van een sterrenstelsel, aangedreven door een superzwaar zwart gat dat zich voedt met omringend materiaal. De intense zwaartekracht versnelt dit materiaal, waardoor het een oogverblindende hoeveelheid energie uitzendt over het hele elektromagnetische spectrum – van radiogolven tot gammastraling. Een sterrenstelsel met zo’n actieve kern wordt een ‘actief sterrenstelsel’ genoemd. De allerhelderste AGN’s staan bekend als quasars.

Mysterieuze röntgenbronnen in NGC 7456
Naast de waarnemingen van Hubble heeft ook ESA’s röntgensatelliet XMM-Newton NGC 7456 uitgebreid bestudeerd. Deze waarnemingen onthulden het bestaan van maar liefst vijf ultraluminieuze röntgenbronnen (ULX’s) – compacte objecten die een verbijsterende hoeveelheid röntgenstraling uitzenden, veel meer dan typisch is voor hun omvang . Eén van deze bronnen – ‘ULX-1′ – vertoonde extreme variabiliteit, met fluctuaties in helderheid over tijdschalen van enkele honderden tot enkele duizenden seconden, wat het één van de meest extreme voorbeelden maakt binnen zijn soort. Recent onderzoek suggereert dat dergelijke objecten mogelijk worden aangedreven door tussenmassa zwarte gaten (IMBH’s) – een potentieel soort zwart gat als ‘missing link’ tussen enerzijds stellaire, anderzijds superzware exemplaren – wat NGC 7456 tot een cruciaal laboratorium maakt om de aard van deze mysterieuze objecten te ontrafelen en hun mogelijke rol in de evolutie van galactische kernen te begrijpen.

Vergelijking van röntgenwaarnemingen door ESA’s XMM-Newton röntgentelescoop in 2005 (links) en 2018 (midden). De witte cirkels markeren de posities van ultraluminieuze röntgenbronnen (ULXs) waarvan de helderheid significant varieerde tussen beide waarneemperiodes. De rechterafbeelding toont de optische tegenhanger van NGC 7456 met de positie van de röntgenbronnen. Foto/Afbeelding: ESA/XMM-Newton/F. Pintore et al.

Een andere blik met Webb
Waar Hubble vooral zichtbaar en ultraviolet licht ziet, kijkt de James Webb ruimtetelescoop voornamelijk in het infrarood. Deze infrarode blik dringt door stofwolken heen en kan een ander perspectief op de structuur en stervorming in NGC 7456 bieden. De onderstaande opname, gemaakt met Webb’s MIRI-instrument, toont het sterrenstelsel op een golflengte van 7,7 micrometer:

NGC 7456 vastgelegd door de James Webb ruimtetelescoop met het MIRI-instrument (Mid-InfraRed Instrument) op een golflengte van 7,7 micrometer. Infraroodwaarnemingen completeren het beeld van Hubble door door stof heen te kijken. Foto: NASA/ESA/CSA JWST MIRI; Adam Leroy et al.

Een klassieke spiraalvorm
NGC 7456 is een schoolvoorbeeld van een bepaald type spiraalstelsel. In het Hubble-de Vaucouleurs classificatiesysteem voor galactische morfologie staat het bekend als een type SAc stelsel. Dit betekent dat het een spiraalstelsel (S) is zonder centrale balk (A), en dat zijn spiraalarmen relatief wijd open en duidelijk afzonderlijk gewonden zijn (c).

Positie van het SAc-type (ongebalkt spiraalstelsel met losse spiraalarmen) in het Hubble-de Vaucouleurs morfologische classificatiediagram. NGC 7456 is een archetype van deze klasse. Afbeelding: bewerkt naar Antonio Ciccolella / M. De Leo / CCA 3.0

Het stelsel NGC 7456 bewijst dat schoonheid vaak meer is dan alleen een mooi uiterlijk. Van de stervormende nevels in zijn armen tot het krachtige zwarte gat in zijn kern; dit is een kosmisch juweel dat op elk denkbaar golflengtegebied iets fascinerends te bieden heeft voor astronomen.

Wil je de foto van NGC 7456 op zeer hoge resolutie downloaden, klik dan hier. Wil je de foto ingeplaatst in ESA SkyView bekijken, klik dan hier.

De afgelopen decennia zijn er prachtige foto’s gemaakt van interstellaire nevels, sterrenstelsels, planeten, andere hemellichamen en in de ruimtevaart. Ieder weekend halen we een indrukwekkende ruimtefoto uit het archief. Genieten van alle foto’s? Bekijk ze op deze pagina. Heb je zelf bijzondere (astro)foto’s die je wil delen met ons? Stuur ze in via ons mailadres o.v.v. ‘Ruimtefoto’!