Sterrenkundigen zijn er in geslaagd om met de Webb ruimtetelescoop koolstofrijke stofkorrels te ontdekken in sterrenstelsels met een roodverschuiving z van ∼7, da’s pakweg uit de tijd toen het heelal nog maar een miljard jaar oud was. Het gaat waarschijnlijk om minuscule grafiet- of diamantachtige korrels, die door de allereerste supernovae werden geproduceerd. Joris Witstok (University of Cambridge) en zijn team ontdekten het koolstofrijke stof met behulp van spectra van vroege sterrenstelsels. Dat stof is in staat om UV-licht bij een golflengte van 217,5 nm te absorberen en dat levert absorptielijnen in het spectrum op. Door de expansie van het heelal zijn die lijnen roodverschoven naar het infrarode deel van het spectrum, het deel waar Webb kan kijken. Het was het Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) instrument waarmee de ontdekking is gedaan.
Het sterrenstelsel JADES-GS-z6, één van de onderzochte sterrenstelsels. Credit: ESA/Webb, NASA, ESA, CSA, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), S. Tacchella (University of Cambridge, M. Rieke (Univ. of Arizona), D. Eisenstein (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), A. Pagan (STScI).
De 217,5 nm-lijn werd eerder al ontdekt in ons Melkwegstelsel en in sterrenstelsels tot z=3. Deze lokale koolstofdeeltjes worden toegeschreven aan twee verschillende soorten: aan ‘polycyclic aromatic hydrocarbons’ (PAH’s) en aan zeer kleine grafietkorrels. Het lijkt onwaarschijnlijk dat die PAH’s er ook in het vroege heelal waren, want het duurt enkele honderden miljoenen jaren voordat deze compleze moleculen zich hebben gevormd.
Het gehele GOOD-S veld, dat Webb heeft waargenomen. Credit: ESA/Webb, NASA, ESA, CSA, B. Robertson (UC Santa Cruz), B. Johnson (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), S. Tacchella (University of Cambridge, M. Rieke (Univ. of Arizona), D. Eisenstein (Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian), A. Pagan (STScI).
De oorspronkelijke golflengte van de waargenomen absorptielijnen bij z∼7 was overigens niet 217,5 nm, maar 226,3 nm. Eén nanometer is een miljoenste van een millimeter en het zou kunnen wijzen op een meetfout, maar het zou ook kunnen wijzen op een iets andere samensteling van de koolstofrijke deeltjes. Vandaar dat ze denken aan grafiet- of diamantachtige korrels, die op een korte tijdschaal kunnen worden opgehoest door grote hete Wolf-Rayetsterren of door supernovae. De ontdekking werd gedaan in het kader van de JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES), waarbij ze het GOOD-South veld hebben bestudeerd. Hier het vakartikel over de ontdekking, gepubliceerd in Nature. Bron: ESA.
Speak Your Mind