25 februari 2020

ALMA en Spitzer zien vele grote en stofrijke sterrenstelsels in het vroege heelal

Vier van de 39 waargenomen sterrenstelsels. Links de opnames van Hubble, nee niets te zien. Credit: © 2019 Wang et al.

Sterrenkundigen hebben met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili en de Spitzer infrarood-ruimtetelescoop een grote hoeveelheid grote en stofrijke sterrenstelsels ontdekt die al bestonden toen het heelal nog maar twee miljard jaar oud was (het heelal is bijna 13,8 miljard jaar oud). De sterrenstelsels staan zo ver weg dat er optisch niets van te zien is – zelfs met de Hubble ruimtetelescoop zag men niets. NASA’s Spitzer ruimtetelescoop had in eerste instantie 63 roodgekleurde objecten in het infrarood waargenomen, maar daarvan kon niet bevestigd worden dat het sterrenstelsels waren. Vervolgopnames met ALMA laten nu zien dat 39 van die objecten daadwerkelijk sterrenstelsels zijn met grote roodverschuivingen (z>3, mogelijk hebben ze allemaal z=4).

Bovenste rij: Hubble opnames van vier (of vijf?) sterrenstelsels, daaronder de Spitzer opnames, daaronder de ALMA opnames, in de onderste rij een spectrum.  Van het vijfde object rechts is nog niet duidelijk of het een sterrenstelsel is. © 2019 Wang et al/Nature Magazine.

Het gaat om grote, massarijke sterrenstelsels met een hoge snelheid van stervorming. Men schat in dat ze per jaar ongeveer 200 nieuwe sterren produceren, da’s honderd keer meer dan de Melkweg produceert. Door die hoge sterproductie is er ook heel veel stof en dat zorgt er weer voor dat het licht van de sterrenstelsels wordt gedimd. Op grond van deze waarnemingen aan de zware en vroege sterrenstelsels schat men hun aantal in op 530 per vierkante graad aan de hemel, dus ruim 20 miljoen in totaal. En da’s eigenlijk een probleem voor het heersende kosmologische Lambda-CDM model, dat een beschrijving geeft van de ontwikkeling van het heelal vanaf de oerknal. Zoveel grote en stofrijke sterrenstelsels in het vroege heelal had men eigenlijk niet verwacht.

Een impressie van de grote stofrijke sterrenstelsels in het vroege heelal. Credit: NAOJ.

Men denkt dat al die sterrenstelsels een superzwaar zwart gat in hun kern hebben. En ook daarvan moet men kijken hoe het ontstaan en de evolutie van dergelijke superzware zwarte gaten in zo’n vroeg stadium van het heelal past binnen het vigerende heelalmodel. Met de nog te lanceren James Webb-ruimtetelescoop wil men dat verder gaan onderzoeken. Hier het vakartikel over de waarnemingen aan de 39 vroege en grote sterrenstelsels, verschenen in Nature Astronomy. Bron: Universiteit van Tokio + Francis Naukas.

Speak Your Mind

*

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