Impressie van een superzwaar zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel. Credit: NASA/JPL-Caltech.
Toen sterrenkundigen met de Webb ruimtetelescoop diep in het heelal keken zagen ze daar opvallend veel grote sterrenstelsels, stelsels die eigenlijk té groot waren voor het vroege heelal en die daarmee in conflict leken te zijn met de voorspellingen van het heersende heelalmodel, het bekende ΛCDM model. Maar zoals vaker het geval is wordt de soep niet zo heet gegeten als opgediend en dat blijkt uit recente waarnemingen gedaan in het kader van Webb’s Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) survey, uitgevoerd door een team onder leiding van Steven Finkelstein (Universiteit van Texas). Wat blijkt: de sterrenstelsels zijn helemaal niet zo groot zoals eerst gedacht. Ze lijken wel groot, maar dat komt omdat ze groter en helderder lijken vanwege de zwarte gaten in hun kern. Het gaat om de zogeheten ‘litte red dots’ op de foto’s gemaakt door Webb, sterrenstelsels in het vroege heelal die sterk rood gekleurd zijn. Ze bevatten in hun kern superzware zwarte gaten en die trekken veel materie aan, koud gas. Door wrijving van het snel bewegende gas krijg je warmte en licht en dát zorgt er voor dat de sterrenstelsels meer massa lijken te bevatten dan ze in werkelijkheid hebben. Dát die rode stelsels superzware zwarte gaten bevatten blijkt weer uit andere waarnemingen.
Opname gemaakt met Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) voor de Cosmic Evolution Early Release Science (CEERS) survey. Credit: NASA, ESA, CSA, Steve Finkelstein (University of Texas at Austin)
Haal je die kleine rode stipjes weg uit de analyses dan hou je andere vroege sterrenstelsels over, maar die waren sowieso al niet in strijd met het ΛCDM model. Daarmee lijkt het coinflict met dat model van de baan. Toch blijft er nog één probleem over: ook rekening houdend met die invloed van de zwarte gaten blijven er twee keer zoveel zware sterrenstelsels in het vroege heelal als het vigerende ΛCDM model voorspelt. Eén mogelijke verklaring daarvoor luidt dat sterrenstelsels in het vroege heelal efficiënter waren in het omzetten van koud gas in sterren, dat hun stervorming veel hoger was dan in hedendaagse stelsels het geval is. Dat kwam doordat de dichtheid van materie in het vroege heelal hoger was dan nu.
Meer hierover is te lezen in het vakartikel van Katherine Chworowsky, Steven L. Finkelstein, Michael Boylan-Kolchin, Elizabeth J. McGrath, Kartheik G. Iyer, Casey Papovich, Mark Dickinson, Anthony J. Taylor, L. Y. Aaron Yung, Pablo Arrabal Haro, Micaela B. Bagley, Bren E. Backhaus, Rachana Bhatawdekar, Yingjie Cheng, Nikko J. Cleri, Justin W. Cole, M. C. Cooper, Luca Costantin, Avishai Dekel, Maximilien Franco, Seiji Fujimoto, Christopher C. Hayward, Benne W. Holwerda, Marc Huertas-Company, Michaela Hirschmann, Taylor A. Hutchison, Anton M. Koekemoer, Rebecca L. Larson, Zhaozhou Li, Arianna S. Long, Ray A. Lucas, Nor Pirzkal, Giulia Rodighiero, Rachel S. Somerville, Brittany N. Vanderhoof, Alexander de la Vega, Stephen M. Wilkins, Guang Yang, Jorge A. Zavala. Evidence for a Shallow Evolution in the Volume Densities of Massive Galaxies at z = 4–8 from CEERS. The Astronomical Journal, 2024; 168 (3): 113.
Bron: Universiteit van Texas.
Speak Your Mind