Universiteit Leiden

nl en

Reusachtig sterrenstelsel in jong heelal plaatst astronomen voor raadsel

Een internationaal team van sterrenkundigen, onder wie de Leidse astronomen Corentin Schreiber en Ivo Labbé, heeft een reusachtig sterrenstelsel ontdekt uit de tijd dat het heelal pas 1,6 miljard jaar jong was. Het stelsel moet kort na de oerknal extreem snel gegroeid moet zijn, wat ingaat tegen alle heersende theorieën. De onderzoekers publiceren hun bevindingen donderdag in Nature.

Baby met baard

'Het reuzenstelsel is te vergelijken met een baby van honderd kilo met een baard', zegt coauteur Ivo Labbé (Universiteit Leiden). 'Het stelsel is zwaarder dan onze Melkweg en stopte met het vormen van nieuwe sterren toen het heelal pas zo'n 1 miljard jaar jong was. Ter vergelijking, onze Melkweg is al meer dan twintig keer zo lang aan het groeien.'

Vingerafdruk

Enkele jaren geleden kregen Caroline Straatman (nu Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, Duitsland) en Labbé het sterrenstelsel in het vizier in afbeeldingen van de ZFOURGE-survey. Het sterrenstelsel, ZF-COSMOS-20115, bleek een bijzonder rode kleur te hebben die mogelijk was veroorzaakt door een ophoping van oude sterren. Om meer bewijs te vinden voor deze bewering, waren spectroscopische waarnemingen nodig die de vingerafdruk van oude sterren aantonen. Labbé regelde daarom samen met Karl Glazebrook (Swinburne University, Australië) waarneemtijd op de Keck-telescopen in Hawaï voor januari en februari 2016.

Uniek

Uit de analyse van de waarnemingen blijkt dat er diepe absorptielijnen van waterstofgas te zien zijn. Die lijnen duiden op oude sterren en leveren het bewijs voor de unieke aard van het sterrenstel. Corentin Schreiber (Universiteit Leiden) analyseerde de gegevens: 'Het lijkt erop dat het stelsel al 500 miljoen jaar eerder tot rust is gekomen. Dus het moet binnen een miljard jaar na de oerknal zo zijn gegroeid. Dat is echt ongelofelijk.'

Het is onduidelijk hoe het sterrenstelsel zo snel heeft kunnen groeien. Het stelsel zou dan namelijk om sterren te vormen bijna al het gas in zijn omgeving moeten hebben gebruikt, terwijl de huidige theorieën ervan uitgaan dat sterrenstelsels minder dan tien procent van het gas benutten.

Verschuilen

De onderzoekers denken dat er nog meer van zulke sterrenstelsels zijn. Die verschuilen zich mogelijk achter stofwolken of zijn te zwak om vanaf de aarde te zien. Met de James Web-ruimtelescoop, die eind 2018 wordt gelanceerd, en met de ALMA-telescopen in Chili hopen de onderzoekers in de toekomst meer duidelijkheid te krijgen.