Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Astronomen vinden superheldere jonge sterrenstelsels in de prille jeugd van het heelal

Een internationaal onderzoeksteam, onder wie drie Leidse astronomen, heeft met de Hubble en Spitzer ruimtetelescopen vier ongewoon heldere, zeer jonge sterrenstelsels gevonden en gekarakteriseerd. Het gaat om stelsels van meer dan 13 miljard jaar geleden, van slechts 500 miljoen jaar na de oerknal. Hubble vond al eerder zulke vroege stelsels, maar deze zijn 10 tot 20 keer helderder. De ontdekking is gepresenteerd tijdens de 223ste bijeenkomst van de American Astronomical Society in Washington DC, VS.

Afbeelding: Ultra-heldere jonge sterrenstelsels. Dit is een gedeelte van het Hubble deep sky-survey GOODS North (Great Observatories Origins Deep Survey), dat het bekend Hubble Deep Fiel (HDF) bevat. Het beeld bestaat uit opnamen die in zichtbaar licht en nabij infrarood zijn gemaakt. De vier heldere sterrenstelsels zijn omcirkeld. Ze zijn rood doordat hun licht is verschoven naar langere infrarood-golflengten als gevolg van de uitdijing van het heelal. De extreem compacte en heldere sterrenstelsels plaatsen astronomen voor een raadsel omdat ze veel helderder zijn dan andere objecten die op deze afstand zijn ontdekt. Credit: NASA, ESA, P. Oesch (University of California, Santa Cruz; Yale University), G. Illingworth (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens and I. Labbé (Leiden University)

Verbazingwekkend

De astronomen waren totaal verrast door de vondst. De vier stelsels doken op in een van de twee deep field-surveys van Hubble en Spitzer. De Leidse astronoom Rychard Bouwens noemt de vondst ‘verbazingwekkend’. Hij denkt dat de verre sterrenstelsels heel snel moeten zijn gegroeid. Met behulp van de beelden die Hubble maakt, konden de sterrenkundigen de mate van stervorming en de grootte van de sterrenstelsels meten. Door met Spitzer in het infrarood te kijken, stelden ze de massa vast. Het is de eerste keer dat de massa van een object op zo’n grote afstand kon worden bepaald.

Bouwens Leidse collega Ivo Labbé noemt de extreme massa’s en de enorme stervorming ‘mysterieus’. ‘We staan te popelen om met vervolgwaarnemingen onze vondst te bevestigen.’ De heldere, jonge sterrenstelsels zijn vermoedelijk ontstaan uit interacties en samensmeltingen van kleinere baby-stelsels, die nog eerder met het vormen van sterren zijn begonnen.

Onderzoeksleider Pascal Oesch van de University of California in Santa Cruz en Yale University: ‘Er zijn hier vreemde dingen aan de hand, ongeacht wat de precieze aard van de bronnen is. We zagen plotseling heldere, zware melkwegstelsels, zo snel na de oerknal. Dit was totaal onverwacht’.

Veel stervorming

De sterrenstelsels barsten van de stervormingsactiviteit, waardoor ze zo helder zijn. Het helderste vormt waarschijnlijk 50 keer zo snel sterren als onze Melkweg nu doet. Hoewel de stelseltjes slechts een twintigste van de grootte van de Melkweg hebben, bevatten ze waarschijnlijk zo’n 1 miljard op elkaar gepakte sterren.

Hubble Frontiers Fields-programma

Op de bijeenkomst zijn ook de eerste resultaten gepresenteerd van het Hubble Frontiers Fields-programma. Daarbij worden drie ruimtetelescopen (Hubble, Spitzer en Chandra) de komende drie jaar regelmatig gedurende lange tijd op zes zware clusters gericht, waarvan al bekend is dat ze een sterke zwaartekrachtslenswerking vertonen. Detailopnamen van de cluster Abell 2744 hebben dankzij die natuurlijke lenswerking een paar duizend ver verwijderde sterrenstelsels aan het licht gebracht. De exacte afstanden daarvan zijn echter nog niet bepaald.

Links

Website van de Hubble bij NASA