De Sombrero Galaxy, ook wel M104 of NGC 4594 genoemd, staat op ongeveer 28 miljoen lichtjaar van onze planeet in het sterrenbeeld Virgo. Hij wordt zo genoemd omdat de halo rond zijn schijf ongewoon groot is, waardoor hij op een sombrero lijkt.
“Nauwkeurige inspectie van de centrale uitstulping laat veel lichtpunten zien die eigenlijk bolvormige sterrenhopen zijn. De spectaculaire stofringen van M104 herbergen veel jongere en helderdere sterren, en tonen ingewikkelde details die astronomen nog niet volledig begrijpen,” aldus de NASA-website Astronomy Picture Of The Day in een item van juli 2013.
Bij onderzoek van het sterrenstelsel in de afgelopen jaren bleek dat het een soort “gespleten persoonlijkheid” had, aldus NASA op een andere website, waaruit blijkt dat het een groot elliptisch sterrenstelsel is dat een schijfstelsel in zich heeft. De reden waarom dit gebeurde is nog steeds slecht begrepen.
Drie ontdekkers?
Het is onduidelijk wie het sterrenstelsel precies heeft ontdekt – Pierre Mechain of Charles Messier. Ook William Herschel vond het object onafhankelijk in 1784, hoewel het al door anderen was ontdekt.
Messier was een lijst aan het samenstellen van objecten die geen kometen aan de hemel zijn – hij was een fervent kometenjager die gefrustreerd was door valse waarnemingen door het kijken naar melkwegstelsels en nevels. De oorspronkelijke lijst van objecten, die nu bekend staat als de Messier-catalogus, bevatte niet wat nu bekend is als M104. Messier schreef echter op 11 mei 1781 over het sterrenstelsel in zijn eigen exemplaar van de catalogus, volgens de Europese Zuidelijke Sterrenwacht.
Mechain, die ook deep-sky objecten onderzocht, vermeldde dat hij het sterrenstelsel had gevonden in een brief van mei 1783, terwijl Herschel – die wellicht het meest bekend is vanwege de ontdekking van de planeet Uranus – dit object onafhankelijk had opgespoord in mei 1784. Herschel merkte ook op dat er een stofstrook rond het melkwegstelsel lag, waardoor hij waarschijnlijk de eerste persoon was die het waarnam. Hij gebruikte een grotere telescoop dan Messier, aldus de ESO, dus daarom kon hij het zien.
Redshift rally
Een opmerkelijke vroege ontdekking over het Sombrero Stelsel kwam in 1912, toen astronomen nog aan het uitzoeken waren of de “spiraalnevels” (zoals spiraalstelsels toen werden genoemd) en andere stelsels die ze aan de hemel zagen, wel echt gescheiden waren van onze eigen Melkweg. Vesto Slipher, een astronoom aan het Lowell Observatory, nam een rode verschuiving waar in de Sombrero van 621 mijl (1.000 km) per seconde.
Rode verschuiving beschrijft hoe het spectra of lichtpatroon van objecten verschuift naar het rode eind van het spectrum als ze van de aarde af bewegen, waarbij hun golflengten worden uitgerekt naar de langere rode. (Objecten die naar ons toe bewegen zijn blauwverschoven, met kortere golflengten.) Het is een van de instrumenten die worden gebruikt om de uitdijing van het heelal te beschrijven.
“In die begintijd was deze meting zeer belangrijk, omdat astronomen in die tijd dachten dat spiraalvormige nevels (zoals zij dachten dat M104 was) deel uitmaakten van ons eigen Melkwegstelsel. De grote rode verschuiving betekende dat M104 zich waarschijnlijk buiten de Melkweg bevond,” aldus ESO op een andere pagina over de Sombrero.
Twee voor één
Het onderzoeken van sterrenstelsels op golflengten die we met het menselijk oog niet kunnen zien, onthult vaak informatie die anders verborgen blijft. (Een eenvoudig voorbeeld hiervan is het gebruik van millimeterlicht om in gebieden te kijken die door stof aan het zicht worden onttrokken, iets wat de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array of ALMA doet.)
In 2012 onderzocht de Spitzer Space Telescope de Sombrero Galaxy en ontdekte een sterrenstelsel dat in een ander sterrenstelsel was ingebed. Hierdoor werd de Sombrero geherclassificeerd van een “platte schijf”-sterrenstelsel tot een elliptisch sterrenstelsel met een platte schijf erin.
“Zichtbare-lichtopnamen misten de elliptische, of meer ronde, aard van het sterrenstelsel, omdat de oude sterren die de elliptische structuur domineren erg zwak zijn wanneer bekeken op zichtbare-lichtgolflengten. Dezelfde sterren vielen op toen ze door Spitzer in infrarood licht werden bekeken, waardoor astronomen het sterrenstelsel opnieuw konden classificeren als een elliptisch stelsel met een schijf erin,” verklaarde NASA destijds.
“Binnen de elliptische is een plat schijfstelsel,” voegde het agentschap eraan toe. “De schijf zelf toont hints van een binnenste, heldere schijf gescheiden door een kleine kloof van een buitenste ring. Het schijfstelsel valt ruim binnen de grenzen van de buitenste elliptische.”
Het sterrenstelsel herbergt waarschijnlijk ook een superzwaar zwart gat in zijn centrum, een ontdekking die in 1996 werd onthuld door waarnemingen van onder meer de Hubble Space Telescope en de Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) op de grond.
“Het gas en stof in deze schijf wervelen in wat vrijwel zeker een massief zwart gat is,” schreef APOD in oktober 1997. “De schijf is waarschijnlijk het overblijfsel van een kleiner sterrenstelsel dat honderden miljoenen jaren geleden is ingestort. Botsingen als deze kunnen een veel voorkomende manier zijn om zulke actieve galactische kernen als quasars te creëren.”