donderdag, februari 13, 2025
Astronomisch Nieuws

Webb vindt actieve sterrenstelsels met een lage massa in het vroege heelal

Het pas gevonden sterrenstelsel, dat de bijnaam Firefly Sparkle draagt, bestond ongeveer 600 miljoen jaar na de Oerknal en bestond uit minstens 10 sterrenhopen.

Het Firefly Sparkle-sterrenstelsel is bezig met het samenstellen en maken van nieuwe sterren
Het Firefly Sparkle-sterrenstelsel is bezig met het samenstellen en maken van nieuwe sterren, bestond ongeveer 600 miljoen jaar na de oerknal en weegt ongeveer hetzelfde als ons Melkwegstelsel als we de klok konden terugdraaien om ons Melkwegstelsel te zien terwijl het zich ontwikkelde. Afbeelding: NASA / ESA / CSA / STScI / C. Willott, NRC-Canada / L. Mowla, Wellesley College / K. Iyer, Columbia.

De verste sterrenstelsels die zijn gevonden, zijn afkomstig uit de tijd dat het heelal ongeveer 5% van zijn huidige leeftijd had. Deze sterrenstelsels zijn echter ongeveer 10.000 keer minder massief dan de Melkweg en hun lage massa maakt ze lastig te observeren.

Het Firefly Sparkle-sterrenstelsel werd voor het eerst waargenomen met de Hubble Space Telescope, maar nieuwe gedetailleerde waarnemingen met de Webb Space Telescope werpen meer licht op het ontstaan van dit sterrenstelsel.

De onderzoekers hadden niet verwacht dat het mogelijk zou zijn om een sterrenstelsel dat zo vroeg in het heelal bestond op te splitsen in zoveel afzonderlijke componenten, laat staan dat de massa ervan vergelijkbaar is met die van ons eigen sterrenstelsel toen dat nog in wording was.

Er gebeurt volgens de onderzoekers heel veel in dit kleine sterrenstelsel, waaronder zoveel verschillende fasen van stervorming.

Webb kon om twee redenen het Firefly Sparkle stelsel voldoen gedetailleerd in beeld brengen.

Een daarvan is een voordeel van de kosmos: een enorme cluster van sterrenstelsels op de voorgrond, MACS J1423.8+2404 genaamd, verbeterde het uiterlijk van het verre sterrenstelsel radicaal door een natuurlijk effect dat bekendstaat als gravitatielensing.

En in combinatie met de specialisatie van de telescoop in het maken van hoge resolutie infrarood beelden leverde Webb ongekende nieuwe gegevens over de inhoud van het sterrenbeeld.

Zonder de voordelen van deze zwaartekrachtlens zouden de astronomen dit sterrenstelsel niet kunnen oplossen.

De onderzoekers wisten wat ze konden verwachten op basis van de huidige natuurkunde maar het is verrassend dat ze dit ook daadwerkelijk zagen.

Ze bestudeerden ook twee naburige sterrenstelsels, die ze Firefly Best Friend en Firefly New Best Friend noemden, respectievelijk gelegen op 6000 en 40.000 lichtjaar afstand van Firefly Sparkle en die kleiner zijn dan de grootte van de huidige Melkweg.

Firefly Sparkle is mogelijk een jong, gasrijk sterrenstelsel in zijn vroege vormingsstadium, stellen de auteurs van het onderzoek voor. Ze geven aan dat de massa van Firefly Sparkle geconcentreerd is in 10 clusters van sterren, met een totale massa van ongeveer 10 miljoen zonsmassa.

Dit maakt Firefly Sparkle een van de sterrenstelsels met de laagste massa die zijn opgelost in sterrenclusters die zijn waargenomen bij de kosmische dageraad, een tijdperk waarin sterrenstelsels begonnen te ontstaan, met een massa die vergelijkbaar is met die van een voorloper van de Melkweg.

Het is al lang voorspeld dat sterrenstelsels in het vroege heelal ontstaan door opeenvolgende interacties en fusies met andere kleine sterrenstelsels. Misschien zijn astronomen nu getuige van dit proces in actie.

Aangezien astronomen deze kosmische microscopen nog maar net beginnen te gebruiken is dit slechts het eerste van de vele sterrenstelsels die Webb zal vinden. Net als microscopen ons stuifmeelkorrels van planten laten zien, laten de ongelooflijke resolutie van Webb en de vergrotende kracht van gravitatielenzen ons de kleine stukjes in sterrenstelsels zien, aldus de astronomen.

Het team analyseert nu alle vroege sterrenstelsels en de resultaten wijzen allemaal in dezelfde richting: we moeten nog veel leren over hoe die vroege sterrenstelsels zijn ontstaan.

Het onderzoek is in het tijdschrift Nature gepubliceerd.

Artikel: L. Mowla et al. 2024. Formation of a low-mass galaxy from star clusters in a 600-million-year-old Universe. Nature 636, 332-336; doi: 10.1038/s41586-024-08293-0

Eerste publicatie: 14 december 2024
Bron: sci-news & anderen