Universiteit Leiden

nl en

Amerikaanse NASA-animatie toont oude Leidse theorie

Toen Frank Israel in de jaren 70 afstudeerde aan de Leidse Sterrewacht, had hij nooit kunnen weten dat één van zijn theorieën in 2018 koppen zou maken - en zeker niet in de vorm van een 3D-animatie op het Internet.

Een gloednieuw filmpje van het Amerikaanse NASA toont een door sterren geërodeerde put, bekend als een blister, in de moleculaire Orionnevel. Niet alleen is de blister prachtig te zien en kunstig geänimeerd, maar hij ziet er precies zo uit zoals Israel en zijn collega's veertig jaar geleden voorspelden en beschreven.

Anders dan de geaccepteerde theorieën

Al voor zijn afstuderen was Israel geïntrigeerd door het aanzienlijke maar mysterieuze verschil in snelheid tussen de sterren in het hart van de Orionnevel en de bijbehorende nevelgassen. Zijn promotie-onderzoek ging over lichtende gasnevels (zoals de Orionnevel), gezien in radiolicht gemeten met de radiotelescoop te Westerbork. Veel van die nevels hadden een eigenaardige vorm die men destijds niet begreep: de nevels waren asymmetrisch, en de sterren stonden vaak niet in het midden, zoals de geaccepteerde theorieën voorspelden.

Onzichtbare wolken moleculair gas

In het laatste jaar voor Israels promotie werd voor het eerst straling van het koolmonoxide-molecuul gemeten, waarmee het bestaan van reusachtige, massieve, en grotendeels onzichtbare wolken moleculair gas en stof in de Melkweg aangetoond werd. Op het spoor gezet door twee publicaties die de Orionnevel beschreven als gasstromen aan het oppervlak van zo'n grote wolk, deed Israel nadere metingen aan een paar dozijn gasnevels.

Nieuwe theorie snel geaccepteerd

Met zijn onderzoek kon Israel overtuigend laten zien dat de overgrote meerderheid van de lichtende gasnevels in de Melkweg tot stand zijn gekomen doordat zeer lichtkrachtige sterren ontstaan in zulke grote donkere wolken, maar wel vlak bij de rand. Na hun vorming ioniseren de sterren de tot dan toe neutrale omgeving. Het ionisatie-front vreet zich in de wolk naar binnen, en door het zeer grote drukverschil met het ijle gas buiten de wolk stroomt het geioniseerde gas met hoge snelheid naar buiten, zodat er een groot snelheidsverschil met de sterren in de wolk ontstaat. Dit was allemaal in tegenstelling tot de opvatting die tot dan toe dominant was, namelijk dat die sterren zich in het midden van de lichtende gasnevel gevormd hadden. Desondanks werd de theorie vrij snel algemeen geaccepteerd.

Voor het nieuwe filmpje hebben onderzoekers van het Space Telescope Science Institute in Baltimore en het Caltech/Infrared Processing and Analysis Center in Pasadena wetenschappelijke technieken met special effects gecombineerd. Het wordt gedistribueerd naar Amerikaanse observatoria en musea om bezoekers een kristalhelder beeld te geven van deze ideeën - ideeën die veertig jaar geleden aan de Sterrewacht in Leiden ontstonden.