Op oudjaarsdag 2023 begon de GUSTO ballontelescoop aan een recordvlucht van 57 dagen boven Antarctica. Het gaf astronomen een duidelijker beeld dan ooit van hoe onze Melkweg eruitziet in ver-infrarood licht. Dit biedt een inkijkje in het ontstaan van duizenden jonge sterren.
GUSTO’s detectoren—gebouwd door SRON en TU Delft—zijn gevoelig voor de frequenties waarop koolstof en stikstof ver-infrarood straling uitzenden. Koolstof is aanwezig in elke fase van de levenscyclus van sterren en fungeert als een tracer om de vorming en evolutie van de interstellaire wolken in de Melkweg te bestuderen. Stikstof geeft vooral de geheimen prijs van de stellaire kraamkamers waarin massieve sterren geboren worden die de evolutie ons sterrenstelsel aandrijven, als de slinger van een klok.
Terwijl GUSTO de eenzame poolnacht doorstaat op zijn landingsplaats aan de oostkust van Antarctica, zijn astronomen van SRON en andere instituten al bezig met het analyseren van zijn observaties. GUSTO heeft tijdens zijn vlucht door de stratosfeer zijn gegevens al naar grondstations gestuurd. De astronomen maken 3D-beelden van de structuren van stervormingswolken, inclusief de lokale temperatuur, dichtheid en snelheden van de gassen binnenin.
‘Omdat we de stervormingsgebieden in de schijf van de Melkweg in kaart brengen, krijgen we uiteindelijk een sjabloon van ons eigen sterrenstelsel’, zegt Jian-Rong Gao, SRON’s projectmanager voor GUSTO. ‘Dan helpt ons dan weer om veel andere sterrenstelsels te begrijpen.’
GUSTO heeft ook de meest actieve stervormingsgebieden in kaart gebracht uit het nabijgelegen dwergsterrenstelsel de Grote Magelhaense Wolk (LMC). Het lijkt erop dat de LMC vergelijkbaar is met de eerste sterrenstelsels die na de oerknal werden gevormd. Door de omstandigheden in de LMC en de Melkweg te vergelijken, krijgen we inzicht in hoe sterrenstelsels zich hebben ontwikkeld in de loop van de tijd.
GUSTO heeft voor het eerst de stervormingscluster NGC 3603 vastgelegd in het ver-infrarode licht van koolstofatomen. Daarmee wordt de 3D-structuur ervan zichtbaar, inclusief de lokale temperaturen, dichtheden en snelheden. Rood toont het heetste gas en blauw het koudste.
Starting on December 31th 2023, the GUSTO balloon-borne telescope circled above Antarctica for a record setting flight of 57 days. It gave astronomers the clearest view yet of how our galaxy, the Milky Way, looks in far-infrared light. This will provide insights into the processes at work in the creation of thousands of young stars.
GUSTO’s detectors, built by SRON and TU Delft, are sensitive to the frequencies at which carbon and nitrogen emit far-infrared radiation. Carbon is present in every stage of the life cycle of stars, acting as a tracer element to unlock the mysteries of the formation and evolution of the interstellar clouds that are strewn across the Milky Way. Nitrogen is particularly good for probing the environment of the stellar nurseries associated with the formation of the massive stars that drive our galaxy’s evolution, like the pendulum of a clock.
While GUSTO is hibernating through the dark polar night at its landing site close to the eastern coast of Antarctica, astronomers at SRON and other institutes are already analyzing its observations. GUSTO has already transferred its data from the stratosphere to ground stations during its flight. They are creating 3D images of the structures of star forming clouds, including the local temperature, density and velocity of the gases inside.
‘Mapping the star forming regions in the plane of the Milky Way will lead to a template of our own galaxy,’ says Jian-Rong Gao, SRON’s project manager for GUSTO. ‘Eventually this will help to also understand many other galaxies.’
GUSTO also mapped the most active star forming regions of the nearby dwarf galaxy, the Large Magellanic Cloud (LMC). The LMC is believed to be similar to the first galaxies formed after the Big Bang. By comparing conditions in the LMC and the Milky Way, we will gain insights into how galaxies evolved over cosmic time.
GUSTO captured for the first time the star forming cluster NGC 3603 in the far-infrared light of carbon atoms, revealing its 3D structure, including the local temperatures, densities and velocities. Red traces the hottest gas and blue the coldest.