15 januari 2025

Webb toont het Firefly Sparkle stelsel als het Melkwegstelsel in zijn jonge dagen

Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, C. Willott (NRC-Canada), L. Mowla (Wellesley College), K. Iyer (Columbia)

Met de Webb ruimtetelescoop werd eerder al Firefly Sparkle ontdekt, het sterrenstelsel dat al 600 miljoen jaar na de oerknal bestond, nu zo’n 13 miljard jaar geleden. Begin dit jaar was al duidelijk dat het stelsel in het jonge heelal veel lijkt op het Melkwegstelsel in zijn jonge dagen en verder onderzoek met Webb laat zien dat dat beeld klopt. In Firefly Sparkle zijn in het kader van Webb’s CAnadian NIRISS Unbiased Cluster Survey (CANUCS), waarbij foto’s zijn gemaakt met de NIRCam (Near-InfraRed Camera) en spectra met de NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph), tien stervormingsgebieden waargenomen, die als ‘Vuurvlieg Fonkelingen’  op een warme zomeravond oplichten, vandaar de Engelse naam: Firefly Sparkle.

Credit: Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-08293-0

Normaal gesproken zou zelfs Webb een klein, jong sterrenstelsel als Firefly Sparkle niet kunnen zien vanwege de enorme afstand tot de aarde, maar het is dankzij een zwaartekrachtlens-effect dat Webb ‘m wel kan zien. Tussen het stelsel en de aarde in staat de MACS J1423.8 + 2404 cluster van sterrenstelsels en het is de massa van dat cluster dat de ruimte doet krommen, zodat het licht van Firefly Sparkle afgebogen wordt tot lichtboogjes én versterkt.

Met Webb zijn tien stervormingsgebieden waargenomen, twee ‘bovenin’ het stelsel en acht ‘onderin’. Reconstructie van de gegevens met computermodellen laat zien dat de lichtpuntjes gedrenkt zijn in diffuus licht van sterren die pas gevormd zijn. Firefly Sparkle blijkt een klein sterrenstelsel te zijn, dat bezig is op te bouwen en te groeien tot een volwassen stelsel. De spectra laten zien dat de stervorming niet een continu proces is, maar wisselende periodes van activiteit en stilstand laat zien. De reconstructie laat verder zien dat het stelsel nog geen centrale verdikking (‘bulge’) heeft, een kenmerk dat stelsels zoals het Melkwegstelsel wel hebben. Ook heeft het nog geen platte, dunne schijf.

In de buurt van Firefly Sparkle zijn twee begeleiders gevonden, nog kleinere stelsels die een gravitationele band met het sterrenstelsel hebben. De ene staat op 6.500 lichtjaar afstand, de andere verder weg, op 42.000 lichtjaar afstand. Ter vergelijking: het Melkwegstelsel is ongeveer 100.000 lichtjaar in doorsnede. Men denkt dat zodra het ene stelsel dichtbij het andere stelsel komt het gas gaat condenseren en er weer een fase van stervorming plaatsvind, zodat de massa van de stelsels toeneemt. Alles bij elkaar denkt men dat Firefly Sparkle met zijn begeleiders sterk overeenkomt met het Melkwegstelsel in zijn jonge jaren.

Vergelijking van de massa van Firefly Sparkle (weergegeven met de rode ster) en van het jonge Melkwegstelsel (de zwarte stippen). Credit: Mowla, et al

Meer informatie over Firefly Sparkle is te vinden in het artikel van Lamiya Mowla, Formation of a low-mass galaxy from star clusters in a 600-million-year-old UniverseNature (2024).

Bron: Phys.org.

Share

Speak Your Mind

*