16 juli 2018

De allereerste sterrenstelsels in het heelal draaiden net zoals de Melkweg

Artistieke impressie van de draaikolkstructuur in jonge sterrenstelsels in het vroege heelal die met de ALMA-telscoop zijn waargenomen. Credit: Institute of Astronomy, Amanda Smith

Een internationaal team van astronomen (uit onder andere Cambridge en Leiden) heeft ontdekt dat de vroegste sterrenstelsels in het heelal op een draaikolk lijken, vergelijkbaar met ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg. Het team, onder leiding van de Nederlandse astronoom Renske Smit (Cambridge, VK), heeft voor het eerst met een millimetertelescoop twee stervormende sterrenstelsels geïdentificeerd van bijna 13 miljard jaar geleden. Smit presenteerde het resultaat, dat is gepubliceerd in Nature, tijdens een persconferentie op de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society (#AAS231) in Washington, D.C. (VS).

Het licht van zulke verre objecten doet er lang over om ons te bereiken. Door objecten waar te nemen die miljarden lichtjaren ver weg staan, kijken astronomen terug in de tijd en zien ze de vorming van de allereerste sterrenstelsels. Omdat het jonge heelal vol zit met ondoorzichtig waterstof, zijn deze sterrenstelsels buitengewoon moeilijk waar te nemen met optische telescopen. Smit en haar collega’s deden de waarnemingen daarom met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Noord-Chili, die op millimeter-golflengten opereert.

Data-visualisatie. Credit: Hubble (NASA/ESA), ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), P. Oesch (University of Geneva) en R. Smit (University of Cambridge).

Ze namen twee kleine, ‘pasgeboren’ sterrenstelsels waar, zoals die eruitzagen toen het heelal nog maar 800 miljoen jaar oud was. Uit de analyse van de spectra konden ze de afstand tot de stelsels afleiden, maar ze zagen ook – voor het eerst –  de interne beweging van het gas dat voor de sterrenaanwas in de stelsels zorgt. Het gas in deze jonge sterrenstelsels zwiert en slingert in een draaikolkbeweging om het centrum heen, vergelijkbaar met de spiraalbeweging van de Melkweg en andere meer volwassen stelsels in een veel latere periode van het heelal. De sterrenstelsels zijn vijf keer zo klein als de Melkweg, maar produceren in een veel hoger tempo sterren dan andere vroege stelsels.

De onderzoekers waren echter verbaasd dat de sterrenstelsels niet chaotischer waren. Renske Smit, die met een Rubicon-beurs van NWO haar onderzoek doet aan de Universiteit van Cambridge, licht toe: “In het jonge heelal stroomt gas als gevolg van de zwaartekracht snel de stelsels in die vervolgens een heleboel nieuwe sterren gaan produceren. Ook heftige supernova-explosies veroorzaken turbulentie in het gas. We verwachtten dat de jonge sterrenstelsels rommelig en chaotisch zouden zijn door deze explosies, maar de ministelsels blijken juist goed in staat om de orde te bewaren. Hoewel ze veel jonger zijn dan de Melkweg groeien ze blijkbaar snel uit tot de ‘volwassen’ stelsels zoals wij die nu kennen.”

Tweede auteur Rychard Bouwens (Sterrewacht Leiden): “Deze resultaten openen de deur naar het vinden van meer sterrenstelsels in de vroegste geschiedenis van het heelal – en nog spannender – naar het met hogere resolutie kijken naar de gasdynamica van deze allereerste sterrenstelsels.” Daarom gaan de astronomen na dit onderzoek aan twee stelsels, nu een uitgebreider onderzoek opzetten rond sterrenstelsels uit de eerste miljard jaar na de oerknal. Bron: Astronomie.nl.

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.