Stephan’s kwintet, een bekende groep van sterrenstelsels. Credit: NASA
Met de Webb ruimtetlescoop zijn heldere sterrenstelsels in het vroege heelal ontdekt die wijzen op het bestaan van grote sterrenstelsels die er toen volgens het heersende ΛCDM model nog niet zouden zijn. Vraag is dus hoe die stelsels zo vroeg in het heelal al zo groot konden zijn. De gangbare theorie á la ΛCDM zegt dat er in dat vroege heelal verschillen in dichtheden waren en dat op de plek waar de donkere materie dichter op elkaar zat ook gewone materie werd aangetrokken en dat dáár sterren en sterrenstelsels ontstonden. Alleen gaat dat proces véél langzamer dan wat is waargenomen. Vandaar dat er wordt nagedacht over alternatieve theorieën. Eentje daarvan is die van Smadar Naoz (UCL) en zijn team, die het zogeheten Supersonic Project team vormen, met leden in de VS, Italië en Japan. Zoals de naam al zegt houden ze zich bezig met materie dat met supersonische snelheden beweegt – lees: “Supersonische snelheid is een hogere snelheid dan die waarmee geluid zich voortplant in het medium waarin bewogen wordt”. En dat is ook precies wat ze denken: dat de materie in het vroege heelal, die bijna uitsluitend uit de lichtste elementen waterstof en helium bestond, zich in stromen met supersonische snelheden voortplantte. Simulaties die ze hebben uitgevoerd laten zien dat als materie niet met zulke hoge snelheden beweegt de interactie met donkere materie veel minder snel leidt tot stervorming dan wanneer de materie wel met hoge snelheden reist. In de allerkleinste sterrenstelsels zal de interactie leiden tot een lagere stervormiung, maar in iets grotere sterrenstelsels juist tot een grotere stervorming. Ze denken dat de Webb ruimtetelescoop in staat moet zijn om dergelijke sterrenstelsels in het vroege heelal te ontdekken, stelsels die er al waren toen het heelal nog maar 375 miljoen jaar oud was.
Meer informatie hierover is te vinden in het vakartikel van Claire E. Williams et al, The Supersonic Project: Lighting Up the Faint End of the JWST UV Luminosity Function, The Astrophysical Journal Letters (2024).
Bron: Phys.org.
