De National Aeronautics and Space Administration (NASA) heeft onlangs een nieuwste kosmische afbeelding vrijgegeven, gemaakt door de Hubble-ruimtetelescoop. Op de foto schijnen meer dan 500.000 sterren in de diepe ruimte, wat een prachtig landschap van rood, wit en blauw laat zien. Deze afbeelding selecteert de bolvormige sterrenhoop Messier 3 (M3). Als een van de herdenkingsafbeeldingen voor de 250ste verjaardag van de oprichting van de Verenigde Staten is het ook een van de grootste bekende bolvormige sterrenhopen in de Melkweg.

Bolvormige sterrenhopen zijn dichte groepen bolvormige sterren die door de zwaartekracht nauw met elkaar verbonden zijn. De meeste van hun sterren ontstonden vrijwel gelijktijdig in dezelfde gasmassa, zodat ze worden beschouwd als de oudste groep sterrenpopulaties in de Melkweg. Astronomen hebben ongeveer 150 bolvormige sterrenhopen geïdentificeerd die rond de Melkweg draaien, aan de buitenrand van de Melkweg. Onder hen valt M3 vooral op vanwege zijn grote schaal en bijzondere eigenschappen.

M3 is niet alleen enorm groot, maar ook nog eens op een unieke locatie. Het bevindt zich ver weg van het centrum van de Melkweg en bevat meer dan 240 RR Lyrae veranderlijke sterren. Het is momenteel de bolvormige sterrenhoop met het grootste aantal bekende RR Lyrae veranderlijke sterren. De helderheid van oude variabele sterren zoals RR Lyrae verandert in de loop van de tijd periodiek op voorspelbare wijze. Astronomen kunnen hun afstand nauwkeurig berekenen door hun intrinsieke helderheid te vergelijken met de helderheid die op aarde wordt waargenomen, vergelijkbaar met de standaardhelderheid van autolichten 's nachts om de afstand van een voertuig te bepalen.

Naast een rijke populatie veranderlijke sterren werden er in M3 ook ongeveer 70 zeldzame ‘blue straggler’-kandidaten geïdentificeerd. Dit type ster ziet er bijzonder oogverblindend en blauwachtig uit in bolvormige sterrenhopen, en ziet er veel "jonger" uit dan de omringende oude, roodachtige sterren. Blauwe uitschieters werden voor het eerst ontdekt in M3. De heersende opvatting is dat ze materie van nabijgelegen sterren aantrekken door de zwaartekrachtinteractie met begeleidende sterren, extra massa krijgen en dus "verjongd" worden. Ze lijken "verjongd" te zijn met hogere temperaturen, blauwere kleuren en sterkere helderheid, waardoor ze een visueel effect krijgen dat "verjongend" lijkt te zijn.

Wetenschappers zijn over het algemeen van mening dat de ongebruikelijke eigenschappen van M3 mogelijk het gevolg zijn van een fusie van sterrenhopen in de oudheid. Uit huidige waarnemingen blijkt dat er zich binnen M3 twee duidelijk verschillende sterpopulaties bevinden, wat erop wijst dat deze mogelijk is ontstaan ​​door het samensmelten van twee bolvormige sterrenhopen. Oorspronkelijk werd gedacht dat de twee sterrenhopen tot een kleiner dwergstelsel behoorden, dat uiteindelijk tijdens zijn evolutie door de Melkweg werd geabsorbeerd.

De Hubble-ruimtetelescoop heeft M3 de afgelopen decennia vele malen waargenomen en vastgelegd als NGC 5272, waardoor astronomen belangrijke informatie kregen voor een diepgaande analyse van de complexe interne structuur en de ongebruikelijke stersamenstelling van de cluster. In de nieuwste verwerkte beelden komt blauw overeen met kortere golflengten in de zichtbare lichtband, terwijl rood overeenkomt met langere golflengten en een deel van de nabij-infrarode band. De kleuren worden toegewezen volgens het standaard beeldverwerkingsproces van Hubble om de straling die door de verschillende filters van de telescoop wordt geregistreerd, echt weer te geven. Omdat de kleur van een ster nauw verband houdt met de oppervlaktetemperatuur, zijn de blauwere sterren op de foto heter, terwijl de rodere sterren relatief koeler zijn.

Deze M3-opname maakt deel uit van Hubble's Treasury-programma, dat tot doel heeft systematisch ongeveer de helft van de bekende bolvormige sterrenhopen in de Melkweg te observeren. Door deze oude sterrenstelsels als geheel te onderzoeken hopen astronomen een completere tijdlijn samen te stellen en het historische beeld van de vorming en evolutie van de Melkweg te reconstrueren.

Na meer dan dertig jaar dienst is de Hubble-telescoop nog steeds een van de vlaggenschipobservatoria van NASA. Het werkt samen met de James Webb Space Telescope en de komende Nancy Grace Roman Space Telescope om mensen een dieper en breder beeld van het universum te blijven bieden en de wetenschappelijke gemeenschap te helpen haar algemene begrip van de structuur en evolutie van het universum te blijven verbeteren.