Bevestigd: Webb zag de oudste sterrenstelsels
Astronomen hebben bevestigd dat vier oude sterrenstelsels die de James Webb Space Telescope in de eerste maanden van zijn operatie zag de oudste zijn die wetenschappers ooit hebben gezien. De sterrenstelsels ontstonden toen het heelal slechts 350 miljoen jaar oud was. Dat is ongeveer 2% van zijn huidige leeftijd.
De sterrenstelsels behoorden tot de honderden veelbelovende conglomeraten van sterren die werden gevonden in beelden van de NIRCam aan boord van de Webb Space Telescope. Maar wetenschappers konden pas onlangs bevestigen dat deze oude objecten echt zo oud waren als ze eruit zagen nadat ze die in detail hadden bekeken met de NIRSpec. Dit instrument van de Webb onthulde hun chemische samenstelling en bepaalde hoe snel deze sterrenstelsels van Webb weg bewegen.
De astronomen weten nu dat het licht van de vier sterrenstelsels er meer dan 13,4 miljard jaar over deed om Webb te bereiken. Nauwkeuriger gezegd, de telescoop ziet de sterrenstelsels zoals ze er slechts 350 miljoen jaar na de Oerknal uitzagen, toen het heelal nog maar 2% van zijn huidige leeftijd had. De sterrenstelsels moeten dus nog eerder zijn ontstaan.
Het waarnemen van zulke jonge stellaire families is precies waarvoor Webb is gebouwd en wetenschappers zijn verheugd dat de telescoop zo vroeg in zijn operaties zulke fascinerende resultaten begon op te leveren.
Deze sterrenstelsels gaan veel verder dan men zich had kunnen voorstellen vóór JWST. Met de Webb Telescope kunnen astronomen nu voor het eerst zulke verre sterrenstelsels vinden en vervolgens spectroscopisch bevestigen dat ze echt zo ver weg zijn.
Om te bevestigen dat de sterrenstelsels echt zo oud zijn als ze lijken moesten de astronomen aan de hand van de NIRSpec-data zeer nauwkeurig de roodverschuiving bepalen. Roodverschuiving zorgt ervoor dat objecten die verder van ons weg bewegen er als gevolg van de uitdijing van het heelal roder uitzien. Het licht van verre sterren en sterrenstelsels wordt uitgerekt naar langere rodere golflentes van het lichtspectrum.
De meest verre sterrenstelsels die Webb zag vertoonden een roodverschuiving van 13,2 en dat komt overeen met een leeftijd van ongeveer 13,5 miljard jaar – de hoogste ooit gemeten voor een sterrenstelsel. Bij een roodverschuiving van 13 is het heelal ongeveer 325 miljoen jaar oud.
De waarnemingen werden uitgevoerd als onderdeel van het JWST Advanced Deep Space Extragalactic Survey (JADES)-project dat NIRCam en NIRSpec gebruikt om het jonge heelal te bestuderen op manieren die voorheen onmogelijk waren.
JADES is een internationaal samenwerkingsverband van meer dan 80 astronomen. Ze willen hierna kijken naar individuele sterren in die sterrenstelsels. Sommige van die sterren zijn 100 miljoen jaar eerder ontstaan dan de leeftijd waarop ze door Webb zijn gezien.
Volgens de onderzoekers kunnen ze nu de intrinsieke helderheid van de sterrenstelsels bepalen en uitzoeken hoeveel sterren ze hebben. De waarnemingen van de Webb komen overeen met wat astronomen verwachtten op grond van bestaande modellen over het ontstaan van sterrenstelsels.
In de NIRCam-beelden werden ook sterrenstelsels gevonden die ouder lijken te zijn dan de stelsels die nu zijn bevestigd. Maar de leeftijden van die sterrenstelsels zijn nog niet geverifieerd met behulp van meer nauwkeurigere spectroscopische metingen van NIRSpec.
De nieuwe bevindingen worden 12 december 2022 gepresenteerd tijdens een conferentie van het Space Telescope Science Institute in Baltimore.
Eerste publicatie: 10 december 2022
Bron: STSI & anderen
