Wetenschappers hebben het zojuist vastgesteld Vormingsprocessen van enkele van de eerste sterrenstelsels van het universum in het turbulente tijdperk van de kosmische dageraad.
JWST Waarnemingen van het vroege heelal van ongeveer 13,3 tot 13,4 miljard jaar geleden (slechts een paar honderd miljoen jaar na de oerknal) hebben duidelijke tekenen onthuld van gasreservoirs die actief naar drie nieuw gevormde en groeiende sterrenstelsels stromen.
“Dit zijn misschien wel de eerste ‘directe’ beelden van de vorming van sterrenstelsels die we ooit hebben gezien.” zegt astrofysicus Kasper Elm Heintz van het Niels Bohr Instituut in Denemarken, dat het onderzoek leidde.
“Terwijl James Webb [Space Telescope] ‘Het heeft ons eerder vroege sterrenstelsels in latere stadia van de evolutie laten zien, en hier zijn we getuige van hun geboorte, waardoor de eerste sterrenstelsels in het universum zijn ontstaan.’
Bekend als de Kosmische Dageraad, RDe eerste miljard jaar na de oerknal waren gehuld in twee dingen: mysterie en een mist van neutraal waterstof die het universum doordrong en verhinderde dat het licht zich vrij kon verspreiden. Het eerste is in feite het natuurlijke en directe gevolg van het laatste, omdat licht het instrument is dat we gebruiken om het universum te begrijpen.
De James Webb-ruimtetelescoop is gedeeltelijk ontworpen als een poging om deze mist te doordringen, omdat de infrarode golflengten waardoor het universum wordt gezien gemakkelijker doordringen. Reis verder Van andere golflengten. Wat we willen weten is hoe het allemaal samenkwam – hoe uit een hete oerplasmasoep de eerste sterren en sterrenstelsels samenkwamen, De mist trok op in het licht van de vroege objectenHet universum heeft zijn kleine stapjes gezet naar waar het nu is.
Daarom gebruikten Heintz en zijn internationale team het krachtige infraroodoog van JWST om naar de kosmische dageraad te kijken, waar ze een signaal ontdekten dat teruggaat tot drie sterrenstelsels. Concreet werd het signaal uitgezonden door het omringende neutrale waterstof terwijl het het gas absorbeerde en het licht van de sterrenstelsels opnieuw uitstraalde.
De onderzoekers ontdekten dat deze sterrenstelsels ongeveer 400 tot 600 miljoen jaar na de oerknal bestonden, die ongeveer 13,8 miljard jaar geleden plaatsvond. Dit maakt de drie sterrenstelsels tot de eersten die ontdekt zijn.
“Deze sterrenstelsels zijn als sprankelende eilanden in een zee van ondoorzichtige, neutrale gassen.” zegt Heintz.
Bovendien konden de onderzoekers perigalactisch gasreservoirs onderscheiden van neutraal intergalactisch gas. Er werd vastgesteld dat deze reservoirs erg groot waren en een zeer groot deel van elk sterrenstelsel besloegen, wat erop wijst dat ze zich actief aan het vormen waren in galactische materie. Het feit dat er zoveel van dit gas aanwezig is, geeft ook aan dat de sterrenstelsels op het moment van waarneming de meeste van hun sterren nog niet hadden gevormd.
‘Binnen een paar honderd miljoen jaar na de oerknal ontstonden de eerste sterren, voordat sterren en gas begonnen samen te smelten en sterrenstelsels te vormen.’ zegt kosmoloog en astrofysicus Darach Watson Van het Niels Bohr Instituut. “Dit is het proces dat we in onze observaties zien beginnen.”
We hebben nog steeds veel vragen over de kosmische dageraad. We hebben nog maar nauwelijks de oppervlakte bereikt en er zijn nog steeds veel geheimen gehuld in neutraal waterstof, waarvan er vele nog ontdekt moeten worden. Maar de drie sterrenstelsels ontdekt door Heintz en zijn team zijn een stap voorwaarts. Nu we weten dat sterrenstelsels bestaan, kunnen we ze nader bekijken om het proces van de vorming van sterrenstelsels beter te begrijpen.
“Een van de fundamentele vragen die wij mensen altijd stellen is: waar komen we vandaan?” zegt astronoom Gabriël Brammer Van het Niels Bohr Instituut.
“Hier verzamelen we meer antwoorden door licht te werpen op het moment waarop enkele van de eerste structuren van het universum werden gecreëerd. Het is een proces dat we verder zullen onderzoeken, zodat we hopelijk meer stukjes van de puzzel in elkaar kunnen passen.”
Het onderzoek is gepubliceerd in Wetenschappen.
‘Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.’
