`Allochtone' sterren zijn overblijfsel van melkwegbouwstenen

Arcturus en tientallen andere heldere sterren in de buurt van de zon zijn waarschijnlijk buiten ons melkwegstelsel ontstaan. Deze opmerkelijke ontdekking is gedaan door een drietal astronomen, onder wie Amina Helmi van het Kapteyn Instituut in Groningen, op grond van onderzoek naar de chemische samenstelling van die sterren en de banen die zij beschrijven (Astrophysical Journal Letters, 20 jan). Deze ontdekking bevestigt opnieuw en onderhand bijna ten overvloede dat ons melkwegstelsel niet in één keer is ontstaan door de snelle samentrekking van één kosmische oerwolk, maar door het geleidelijk samensmelten van een groot aantal kleinere sterrenstelsels.

De desbetreffende sterren behoren tot een groep waarvan Arcturus de bekendste vertegenwoordiger is. Arcturus (in het sterrenbeeld Boötes, ofwel Berenhoeder) staat op een afstand van slechts 36 lichtjaar van de zon en is de helderste ster van de gehele noordelijke hemel. Het opmerkelijkste van deze sterren is dat de snelheid waarmee ze rond het middelpunt van het melkwegstelsel bewegen veel kleiner is dan die van de zon. De zon heeft een baansnelheid van 220 kilometer per seconde, maar die van de Arcturus-groep is 110 tot 130 kilometer geringer. Nu is de baansnelheid van een ster weliswaar afhankelijk van zijn afstand tot het melkwegcentrum (net zoals bij planeten die om de zon draaien), maar dit kan het grote snelheidsverschil niet verklaren.

Helmi en haar collega's hebben ook gevonden dat de chemische samenstelling van de Arcturus-groep verschilt van die van de `gemiddelde' sterren in de buurt van de zon. Bovendien blijkt de groep heel oud te zijn, wellicht 10 tot 12 miljard jaar, en in een vrij korte tijd te zijn ontstaan. Dit alles zou er volgens de drie astronomen op wijzen dat deze sterren niet in ons melkwegstelsel zijn ontstaan. De groep is waarschijnlijk het overblijfsel van een van de `bouwstenen' waaruit zich in de loop der tijd ons melkwegstelsel heeft gevormd. In de afgelopen jaren zijn er steeds meer aanwijzingen gevonden dat dit een vrij langdurig proces moet zijn geweest, waarbij het melkwegstelsel groeide door het opslokken van kleinere, naburige begeleiders.

De astronomen wijzen er nog op dat de dynamische eigenschappen van de Arcturus-groep overeenkomen met die van de ring van sterren die twee jaar geleden vlak buiten de schijf van het melkwegstelsel werd ontdekt. Ook deze ring wordt nu beschouwd als het overblijfsel van een klein sterrenstelsel dat te dicht bij ons melkwegstelsel kwam en uiteen werd getrokken. Mogelijk vormen de sterren van de Arcturus-groep een staartje van deze populatie in de richting van de zon. Volgens Helmi is het echter zeer onwaarschijnlijk dat ook onze zon van buiten het melkwegstelsel is gekomen. Zijn leeftijd (4,6 miljard jaar), chemische samenstelling en dynamische eigenschappen verschillen niet wezenlijk van die van de doorsnee-sterren in onze buurt. De zon is een `autochtone' ster.