Sterrenstelsels in donkere eeuwen vroege heelal tonen volwassen sterren

Met de twee grote ruimtetelescopen Spitzer en Hubble van de NASA hebben sterrenkundigen ontdekt dat sterrenstelsels al in de periode van de zogenaamde ‘donkere eeuwen’ van het vroege heelal bestonden uit volwassen (Engels: ‘mature’) sterren. De twee telescopen werken samen in een project genaamd SURFS UP, een uitbreiding van de Spitzer UltRaFaint Survey, waar Spitzer al mee bezig was. Bij het project kijken ze naar de allereerste sterrenstelsels, die in het heelal ontstonden en die een paar honderd miljoen jaar na de oerknal, waarmee 13,8 miljard jaar geleden het heelal ontstond, werden gevormd. Normaal gesproken is het licht van die stelsels te zwak om te worden gezien – zelfs voor Spitzer en Hubble – maar dankzij de effecten van de zwaartekrachtslenzen van clusters van sterrenstelsels, die tussen ons en die vroegste stelsels in staan, kunnen we ze toch zien. Door de lenswerking wordt de helderheid van de stelsels wel tien keer vergroot. Met SURFS UP kijkt men naar tien zwaartekrachtslenzen bij clusters en twee daarvan zie je hierboven, links de bekende Bullet cluster, rechts de cluster MACS J1149.5+2223. In de cirkels zie je vaag de vroegste sterrenstelsels, stammend uit de donkere eeuwen van het heelal, toen hier en daar de eerste sterren en sterrenstelsels ontstonden. Hieronder een afbeelding van MACS J1149.5+2223.

Het heelal was toen gehuld in een dikke nevel van neutraal waterstofgas, maar het waren de eerste sterren die dankzij hun sterke ultraviolette straling de nevel plaatselijk ioniseerden en daarmee de nevel deden verdwijnen. Het stelsel dat we dankzij de Bullet cluster kunnen zien ligt 12,9 miljard lichtjaar van ons vandaan, het stelsel bij MACS J1149.5+2223 ligt op maar liefst 13,2 miljard lichtjaar afstand. Dat was er dus al zo’n 600 miljoen jaar na de oerknal. Het is dankzij de rode waas over de sterrenstelsels dat men weet dat de beide stelsels al over volwassen, rijpe sterren beschikten, die nog eerder moeten zijn ontstaan. Men denkt dat in de donkere eeuwen een soort geboortegolf van sterrenstelsels moet hebben plaatsgevonden, die met hun UV-licht een einde maakten aan de donkere tijden, letterlijk. Bron: Spitzer.