Met telescopen kunnen we de vorm en structuur van verre sterrenstelsels waarnemen. Maar onze eigen Melkweg is moeilijk te overzien vanaf de positie van de aarde in een van de armen van het spiraalstelsel.
Nu heeft de grootste radiotelescoop op aarde, FAST, de grootste en verste gas- en stofwolk van de Melkweg tot dusver ontdekt, van 3600 tot 16.000 lichtjaar lang. Dit zogeheten filament, naar zijn langwerpige vorm Cattail genoemd, hoort wellicht bij een nog onontdekte spiraalarm.
Enorme radiotelescoop brengt basisingrediënt van sterren in kaart
In een natuurlijke kom in Zuid-West China staat de grootste radiotelescoop op aarde, de Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope of FAST, die sinds april 2021 open is voor internationaal onderzoek.
Met zijn 500 meter brede oppervlak bestaand uit 4450 driehoekige, draaibare aluminium panelen, vangt hij radiogolven uit het hele heelal op, die worden gereflecteerd naar een antenne 140 meter boven het oppervlak.
Dankzij zijn formaat en ontwerp kan FAST de zwakste radiogolven opvangen.
FAST moet neutrale waterstof observeren, die kort na de oerknal ontstond en volop in het heelal aanwezig is. Het onderzoek kan ons meer leren over het gas waaruit sterren en sterrenstelsels worden gevormd in samenspel met de mysterieuze donkere materie.
Ook zoekt FAST naar pulsars in andere stelsels, radiogolven van exoplaneten en mogelijke signalen van vreemde beschavingen.
De structuur doemde bij toeval op toen Chinese astronomen zochten naar neutraal waterstofgas in het stervormingsgebied Cygnus X.
Neutrale waterstof, HI, bevindt zich meestal in spiraalarmen en zendt radiogolven uit, die ultraprecieze telescopen kunnen zien. Kleine verschillen in de golven onthullen het aantal gaswolken en de afstand ertussen, wat een idee geeft van de structuur van de Melkweg.
Duizenden lichtjaren achter Cygnus X werd Cattail ontdekt, dat de massa van 65.000 zonnen heeft maar niet genoeg druk voor stervorming. De wolk ligt langs de rand van het sterrenstelsel, 72.000 lichtjaar van de kern.
De Melkweg heeft vier spiraalarmen. De gaswolk Cattail bevindt zich verder naar links dan de buitenste en is mogelijk een vijfde arm.
Verder onderzoek moet uitwijzen of Cattail onderdeel is van een groter object, zoals een arm. Hoe dan ook tornt de ontdekking aan onze kennis van de Melkweg. Objecten van deze omvang ontstaan meestal niet zo ver van het centrum, waar zich gas, stof en sterren verzamelen.
Ook is het opvallend dat Cattail geen sporen vertoont van een vroege botsing van sterrenstelsels, te zien als golven langs de rand van de rest van de Melkweg.