Webb ontdekt sterrenstelsel dat té vroeg de kosmische mist in het vroege heelal opruimt

Het rode stipje is JADES-GS-z13-1. Credit: ESA/Webb, NASA, STScI, CSA, JADES Collaboration, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (CfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Cargile (CfA), J. Witstok, P. Jakobsen, A. Pagan (STScI), M. Zamani (ESA/Webb)

Sterrenkundigen hebben met de Webb ruimtetelescoop een sterrenstelsel in het vroege heelal (lees: héél ver weg) ontdekt dat bezig is om met zijn krachtge straling de dichte ‘mist’ van neutraal waterstofgas op te ruimen. Op zich past dat precies in het plaatje van de zogeheten ‘kosmische dageraad’ als er een einde komt aan de donkere eeuwen van het heelal doordat de eerste sterren en sterrenstelsels met hun krachtige UV-straling het neutrale waterstofgas ioniseren, een proces dat ze reïonisatie noemen en dat plaatsvond in de Epoch of Reionisation (EoR). Probleem is alleen: het stelsel in kwestie – JADES-GS-z13-1 geheten – bestond al 330 miljoen jaar na de oerknal en op dat moment zou de straling van het stelsel nog niet zo sterk moeten zijn dat het dwars door die dichte kosmische mist heen zou kunnen kijken. En toch heeft men met Webb’s NIRCam (Near-Infrared Camera) als deel van het JADES programma bij JADES-GS-z13-1 Lyman-alfa-emissie gezien, een emissielijn die uitgezonden wordt door waterstof en die veel sterker is dan wat men had verwacht – zie de grafiek hieronder.

Credit: ESA/Webb, NASA, CSA, STScI, J. Olmsted (STScI), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), P. Jakobsen

Die specifieke lijn zou pas te zien moeten zijn als de reïonisatie in de omgeving van het stelsel volledig is afgerond. Maar modellen geven aan dat dat pas na ongeveer een miljard jaar na de oerknal zou moeten gebeuren, dus veel later. Er klopt dus kennelijk iets niet aan die modellen. JADES-GS-z13-1 piekte al 330 miljoen jaar na de oerknal als een soort van vuurtoren met z’n straling dwars door de kosmische mist heen. De bron van zijn UV-straling zou de eerste generatie van sterren kunnen zijn, de Populatie III sterren, maar het zou ook een actief superzwaart zwart gat in de kern van het stelsel kunnen zijn, een Actieve Galactic Nuclei (AGN). Ze willen dat nu verder gaan onderzoeken.

Nature research paper: Witnessing the onset of reionization through Lyman-α emission at redshift 13https://t.co/JW0HnD9R56

— nature (@Nature) March 28, 2025

Meer over het sterrenstelsel in het vroege heelal vind je in dit vakartikel, dat gepubliceerd is in Nature.

Bron: ESA.

Gerelateerde Astroblogs:

Webb ontdekt dat het mogelijk dwergstelsels zijn die het heelal hebben gereïoniseerd Webb onthult dat fusies van sterrenstelsels de oplossing zijn voor het Lyman-α-mysterie van het vroege heelal Voor het eerst zijn met Webb sterclusters waargenomen in een sterrenstelsel in het vroege heelal