EGS23205, links door Hubble gefotografeerd, rechts door Webb. Credit: NASA/CEERS/University of Texas at Austin.
Voor het eerst zijn met de James Webb Space Telescope (JWST, kortweg Webb) balkspiraalstelsels in het vroege heelal waargenomen, tot 11 miljard jaar terug in de tijd, toen het heelal nog maar 25% van zijn huidige leeftijd had. Balkspiraalsterrenstelsels hebben een prominente centrale balk, ons eigen Melkwegstelsel is er ook eentje. Eén van de waargenomen balkspiraalstelsels is EGS-23205. Met de Hubble ruimtetelescoop was dat stelsel als eens gefotografeerd, maar dat liet slechts een wazig beeld zien, zonder dat een centrale balk zichtbaar was. In het kader van het Cosmic Evolution Early Release Science Survey (CEERS) programma, dat geleid werd door Steven Finkelstein (UT Austin), werden EGS-23205 en andere stelsels afgelopen zomer waargenomen met Webb en op de foto’s daarvan zijn wel duidelijk centrale balken zichtbaar, zoals op de foto te zien bovenaan.
De zes waargenomen balkspiraalstelsels in het vroege heelal. Credit: NASA/CEERS/University of Texas at Austin.
In totaal werden zes balkspiraalstelsels door Webb gefotografeerd, in tijd tussen de acht en 11 miljard jaar oud. De waarnemingen betekenen dat de theorieën over de vorming en evolutie van sterrenstelsels weer nader bekeken moeten worden. De balken spelen een grote rol in de aanvoer van gas naar de centrale delen van de sterrenstelsels en dat gas zorgt weer voor de productie van nieuwe sterren. In die centrale delen kan de sterproductie wel 10 tot 100 keer groter zijn dan in de rest van het stelsel. De balken zorgen er ook voor dat er gas terecht komt bij het superzware zwarte gat in de kern van de stelsels, zodat deze kan groeien. De ontdekking van vroege balken betekent dat evolutiemodellen van melkwegstelsels nu een nieuw ‘levenspad’ hebben via de balken om de productie van nieuwe sterren in vroege tijdperken te versnellen. Maar om een centrale balk te krijgen moeten de omstandigheden wel goed zijn, niet alle sterrenstelsels hebben een centrale balk. De theoretische modellen moeten dus helderheid verschaffen wanneer sterrenstelsels wel of geen centrale balk ontwikkelen.
Meer informatie vind je in het vakartikel van Yuchen Guo et al. First Look at z > 1 Bars in the Rest-Frame Near-Infrared with JWST Early CEERS Imaging. the Astrophysical Journal Letters (accepted), 2022.
Bron: UT In Austin.
Ik vind de resolutie vrij spectaculair voor sterrenstelsels op die afstand
Als ik in de animatie kijk naar de rotatiesnelheid van de omliggende materie dan blijft die achter op de centrale snelheid; dat is niet conform de huidige waarnemingen waar gemiddeld alles met zo´n 150 – 200 km/s om de kern roteert. Sterker nog, de periferie roteert volgens 21 cm doppler metingen zelfs sneller dan het centrum….Dus terug naar de tekentafel en laten ze er nog een schepje DM bij doen 😀 . Het fenomeen blijft wel vreemd, alsof het locale universum volgens die Rubin rotatiecurve om elk individueel balkstelsel draait….