Je leest:

Honderden jonge sterrenstelsels aan de ‘rand’ van het heelal ontdekt

Honderden jonge sterrenstelsels aan de ‘rand’ van het heelal ontdekt

Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie de Leidse astronoom Marijn Franx, heeft twee van de meest gevoelige plaatjes van het universum geanalyseerd, en heeft een goudmijn aan sterrenstelsels ondekt. De foto’s, die gemaakt zijn met de Hubble Space Telescope, laten meer dan 500 stelsels zien uit de periode minder dan een miljard jaar na het ontstaan van het heelal in de ‘Big Bang’.

We leven nu bijna 13 miljard jaar later en de ontdekte stelsels vormen de meest uitgebreide collectie sterrenstelsels in het zeer vroege heelal. De onderzoeksresultaten worden 20 november a.s. gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Astrophysical Journal.

De ontdekking geeft zeer waardevolle inzichten in het ontstaan van sterrenstelsels. “Het opmerkelijke is dat we vele kleine sterrenstelsels en maar zeer weinig heldere hebben gevonden”, licht Rychard Bouwens van de Universiteit van Californië toe, die de studie leidde. “Dit geeft aan dat sterrenstelsels groeien door de botsing van kleine stelsels.” De studie laat ook zien dat de straling van de sterrenstelsels bij elkaar opgeteld zeer intens is, intens genoeg om het universum als geheel te verhitten en te ionizeren. Het gas van het universum was aan het afkoelen sinds de Big Bang, maar dankzij deze sterrenstelsels is het gas weer verhit geraakt.

Deze afbeelding laat 28 van de 506 sterrenstelsels zien. Deze 28 sterrenstelsels liggen in het ‘UDF’, het Ultra Deep Field. De stelsels zijn genummerd in het plaatje links, en worden uitvergroot vertoond aan de rechterkant. De kleuren van de sterrenstelsels zijn rood omdat al het blauwe licht is geabsorbeerd door de materie in het universum tussen ons en de sterrenstelsels. In totaal hebben we 506 van dit soort sterrenstelsels kunnen identificeren, waarmee we een nauwkeurige studie kunnen maken van het heelal toen het zevenmaal kleiner was dan nu, een dichtheid had die 343 keer hoger was dan nu, en een leeftijd van een vijftiende van de huidige leeftijd. Het licht van deze sterrenstelsels is zo’n 12,5 miljard jaar op weg geweest om ons te bereiken. bron: NASA, ESA, R. Bouwens and G. Illingworth (Universiteit van Californië, Santa Cruz). Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Marijn Franx, lid van het team, legt uit: “Waarschijnlijk hebben deze stelsels de hoogste bijdrage geleverd aan de hoeveelheid energie die nodig was om het universum weer te verhitten. De resultaten laten zien dat de stelsels snel helderder werden, en groter in aantal. Langzaam maar zeker werd het heelal ontsluierd.”

De sterrenstelsels die de Hubble heeft ontdekt zijn kleiner dan de sterrenstelsels in het nabije universum, en veel blauwer. Dat is bewijs voor het feit dat het hier zeer jonge stelsels betreft waarin heel veel nieuwe sterren worden gevormd. De stelsels lijken rood in de Hubble-plaatjes vanwege de enorme afstand tot de aarde. Het licht van de sterren is 13 miljard jaar onderweg geweest voor het bij ons kwam. Tijdens deze tocht is het blauwe licht naar het rood verschoven vanwege de uitzetting van het universum.

Eerste reparatiemissie naar de Hubble-telescoop in 1993. Op de achtergrond is Australië te zien. bron: NASA / STScI. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Tergend langzaam

Volgens menselijke normen voltrekken de gebeurtenissen in het heelal zich tergend langzaam. Sterren, bijvoorbeeld, leven miljarden jaren. Slechts enkele overgangen in het heelal voltrekken zich ‘snel’. Een daarvan is de ophitting en reionizatie. Die wordt veroorzaakt door de straling van het ultra-violette licht van de sterrenstelsels. Hierdoor wordt het koude waterstof in slechts enkele honderden miljoenen jaren verhit tot een heet plasma. Met de Hubble-telescoop kunnen sterrenkundigen zien wat voor soort sterrenstelsels dit verschijnsel veroorzaakten.

Opvolger van de Hubble-ruimtetelescoop, de James Webb-telescoop. bron: NASA.

NIRSPEC

Een paar jaar geleden was dit soort onderzoek nog onmogelijk. Maar dankzij de nieuwe ACS-camera (Advanced Camera for Surveys) op de Hubble-ruimtetelescoop kunnen sterrenkundigen terugkijken tot op zeer grote diepte in het heelal. Mogelijk wordt de Hubble binnenkort uitgerust met de Planetary Camera 3 (WFC3), die nog verder kan terugkijken. De verste sterrenstelsels kunnen pas worden ontdekt als de NASA/ESA James Web Space Telescope (JWST) wordt gelanceerd, waarschijnlijk in 2013. “Met het Europese instrument NIRSPEC kunnen we dan eindelijk ook deze sterrenstelsels begrijpen”, aldus Franx, die lid is van het wetenschappelijke team dat NIRSPEC bouwt.

Dit artikel is een publicatie van Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).
© Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 september 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.