Astronomen zijn erin geslaagd een kolossale galactische structuur in kaart te brengen die jarenlang grotendeels onzichtbaar is gebleven. De Vela Supercluster, ooit een mysterieus ‘onbekend land’ verborgen achter de dikke sluier van ons eigen sterrenstelsel, is onthuld als een van de meest massieve entiteiten in het bekende universum.
Het probleem van de ‘vermijdingszone’
Decennia lang was een aanzienlijk deel van de nachtelijke hemel een blinde vlek voor onderzoekers. Dit gebied staat bekend als de “Vermijdingszone”, een strook van de hemel die wordt verduisterd door de dichte schijf van de Melkweg, bestaande uit sterren, gas en stof. Omdat deze stoflaag in de richting van het galactische vlak dikker wordt, fungeert het als een kosmisch gordijn, waardoor zichtbaar licht wordt geblokkeerd en het bijna onmogelijk wordt om te zien wat zich aan de andere kant bevindt.
Dit gebrek aan zichtbaarheid creëert een grote leemte in ons begrip van de grootschalige structuur van het universum. Om te begrijpen hoe het universum evolueert, moeten astronomen het ‘grote geheel’ kunnen zien, maar de Melkweg heeft feitelijk enkele van zijn grootste buren aan het zicht onttrokken.
Een enorme ontdekking: Vela-Banzi
De structuur werd voor het eerst ontdekt in 2016 en kreeg de voorlopige naam Terra incognita, maar is nu formeel in kaart gebracht en heeft een nieuwe naam gekregen: Vela-Banzi. In het Xhosa, een taal die gesproken wordt in Zuid-Afrika – waar een groot deel van het onderzoek werd uitgevoerd – vertaalt de naam zich naar “op grote schaal onthullend.”
De omvang van deze ontdekking is onthutsend:
– Grootte: De supercluster heeft een diameter van ongeveer 300 miljoen lichtjaar – ongeveer 3000 maal de breedte van de Melkweg.
– Massa: Het bevat een massa die overeenkomt met ongeveer 30 biljard zonnen.
– Samenstelling: Het bestaat uit minstens 20 clusters van sterrenstelsels, die elk honderden of duizenden individuele sterrenstelsels huisvesten.
– Structuur: De massa is geconcentreerd in twee enorme kernen die momenteel naar elkaar toe bewegen.
In termen van kosmische hiërarchie is Vela-Banzi massiever dan Laniākea (de supercluster die ons eigen sterrenstelsel herbergt) en staat op de tweede plaats na de Shapley Supercluster, die algemeen wordt beschouwd als de grootste bekende supercluster.
Hoe astronomen de sluier doorboorden
Omdat zichtbaar licht niet in het stof van de Melkweg kan doordringen, moest het onderzoeksteam op alternatieve methoden vertrouwen om de structuur te ‘zien’. Door 65.000 bestaande afstandsmetingen van sterrenstelsels te combineren met 8.000 nieuwe roodverschuivingswaarnemingen, konden ze berekenen hoe snel sterrenstelsels zich van de aarde verwijderen.
De doorbraak was sterk afhankelijk van de MeerKAT-telescoop in Zuid-Afrika. In tegenstelling tot optische telescopen detecteert MeerKAT infraroodstraling van enorme wolken waterstofgas. Hierdoor konden onderzoekers de beweging van sterrenstelsels in Vela volgen door hun radio-emissies te observeren, waarbij ze het stof dat zichtbaar licht blokkeert, omzeilden.
Waarom dit belangrijk is voor de kosmologie
Het in kaart brengen van deze gigantische structuren gaat niet alleen over het catalogiseren van nieuwe objecten; het gaat over het testen van ons fundamentele begrip van de natuurkunde.
Om de huidige kosmologische modellen te valideren – de wiskundige raamwerken die beschrijven hoe het universum begon en hoe het uitdijt – hebben astronomen twee cruciale gegevens nodig: de grootte van grootschalige structuren en de snelheid waarmee ze bewegen.
“Om het een te begrijpen, moeten we het ander kennen”, legt co-auteur Renee Kraan-Korteweg uit. “En als we beide hebben, zullen we kunnen controleren of we deze observaties kunnen verzoenen met de modellen van het universum.”
Hoewel toekomstige, krachtigere radiotelescopen misschien nog duidelijkere kaarten kunnen opleveren, kunnen sommige delen van de supercluster altijd gedeeltelijk verborgen blijven, omdat niet alle sterrenstelsels voldoende detecteerbare waterstof bevatten om door het stof heen te kunnen zien.
Conclusie: Het in kaart brengen van de Vela-Banzi-supercluster levert een cruciaal ontbrekend stukje van de kosmische puzzel op, waardoor wetenschappers de kloof kunnen overbruggen tussen wat we kunnen zien en hoe het universum feitelijk op zijn grootste schaal functioneert.
