Universiteit Leiden

nl en

Reusachtige halo's van licht rond vroege sterrenstelsels

Rond alle vroege sterrenstelsels bevinden zich gigantische halo's van licht dat maar moeilijk kan ontsnappen. Dat ontdekte een team astronomen onder leiding van Jorryt Matthee van de Universiteit Leiden en David Sobral van de University of Lancaster.

Straling ontsnapt moeilijk

Om meer te weten over de ontstaansgeschiedenis van onze eigen Melkweg kijken astronomen vaak naar vergelegen sterrenstelsels. Het licht daarvan doet er miljarden jaren over om ons te bereiken en vormt als het ware een tijdmachine om terug te kijken. Er was tot nu toe echter een groot probleem. De verre sterrenstelsels produceren zogeheten Lyman-alfastraling, maar deze ontsnapt er vaak maar mondjesmaat uit. Het was tot nu toe lastig om op basis van de hoeveelheid straling die uiteindelijk op de aarde wordt waargenomen, iets te zeggen over de werkelijke omstandigheden op 11 miljard lichtjaar ter plekke.

Twee soorten straling tegelijk meten

Daarop hebben de onderzoekers nu een oplossing bedacht. Jorryt Matthee legt uit: 'Normaal gesproken meten we in het nabije heelal H-alfastraling en in het vroege heelal Lyman-alfa. Het is extreem lastig om beide tegelijk waar te nemen. Maar dat is ons bij een aantal sterrenstelsels wel gelukt. Daardoor konden we de telescopen kalibreren voor Lyman-alfastraling.'

Duizenden sterrenstelsels bekeken

De astronomen keken tientallen nachten met behulp van de Isaac Newton Telescope op La Palma naar bijna duizend verre sterrenstelsels. Ze gebruikten daarbij de Wide Field Camera, een soort stereobril voor de telescoop. Op de camera hadden de onderzoekers hun op maat gemaakte, gekalibreerde filters gezet. Daardoor konden ze nu wel goed meten hoeveel Lyman-alfastraling er aanwezig was.

Enorme halo tot nog toe onopgemerkt

Wat blijkt? Slechts ongeveer 1 tot 2 procent van de Lyman-alfastraling ontsnapt uit het centrum van een sterrenstelsel en maximaal 10 procent weet het omliggende gebied te verlaten. De zich vormende sterrenstelsels in het verre heelal houden dus een immense halo van Lyman-alfafotonen gevangen die tot nu toe onopgemerkt was gebleken. De astronomen ontdekten ook sterrenstelsels waar juist wel behoorlijk wat Lyman-alfastraling kon ontsnappen. Deze hebben een kleinere massa dan onze Melkweg en behoren tot de jongste sterrenstelsels die tot nu toe bekend zijn.