Astronomen hebben ontdekt wat het verste sterrenstelsel tot nu toe zou kunnen zijn

Astronomen springen de laatste tijd naar elkaar toe in het verleden. Vorige week kondigde een groep die de Hubble-ruimtetelescoop gebruikte aan dat ze hadden ontdekt wat zou kunnen zijn De verste en oudste ster ooit gezienbijgenaamd Earendel, dat 12,9 miljard jaar geleden scheen, slechts 900 miljoen jaar na de oerknal.

Nu zegt een andere internationale groep astronomen, die de grenzen van de grootste telescopen van de aarde verleggen, ontdekt te hebben wat de oudste en meest afgelegen groep van sterlicht ooit is gezien: een roodachtig punt dat eigenlijk HD1 wordt genoemd, dat enorme hoeveelheden energie uitstort pas na 330 miljoen jaar vanaf de oerknal. Deze wereld van tijd moet nog worden verkend. Een ander punt, HD2 lijkt bijna op een afstand.

Astronomen kunnen alleen maar raden wat deze klodders zijn – sterrenstelsels, quasars of misschien iets heel anders – terwijl ze wachten op hun kans om ze te observeren met de nieuwe James Webb Space Telescope. Wat het ook is, zeggen astronomen, ze kunnen licht werpen op een cruciaal stadium in het universum, terwijl het evolueerde van oervuur ​​naar planeten, het leven en ons.

“Ik was opgewonden als een kind dat het eerste vuurwerk zag in een fantastische en langverwachte show”, zegt Fabio Paccicucci van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. “Dit zou een van de eerste lichtflitsen kunnen zijn die het universum verlicht in een show die uiteindelijk elke ster, planeet en zelfs bloem creëerde die we vandaag om ons heen zien – meer dan 13 miljard jaar later.”

Dr. Bakuchi maakte deel uit van een team onder leiding van Yuichi Harikan van de Universiteit van Tokio, dat 1.200 uur besteedde aan het gebruik van verschillende telescopen op de grond om zeer vroege sterrenstelsels te zoeken. Hun bevindingen werden donderdag gepubliceerd in Astrofysisch tijdschrift en de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society. Het was ook hun werk Vermeld in Sky & Telescope magazine eerder dit jaar.

In het uitdijende heelal geldt dat hoe verder een object van ons verwijderd is, hoe sneller het van ons af beweegt. Net zoals het geluid van een ambulancesirene in een lagere toon gaat, zorgt deze beweging ervoor dat lichaamslicht verschuift naar langere rode golflengten. Op zoek naar de verste sterrenstelsels doorzochten astronomen ongeveer 70.000 objecten en HD1 was het roodste object dat ze konden vinden.

“De rode kleur van HD1 kwam verrassend genoeg overeen met de verwachte kenmerken van een sterrenstelsel op 13,5 miljard lichtjaar afstand, wat me kippenvel bezorgde toen ik het vond”, zei Dr. Harrikan in een verklaring van het Astrophysical Center.

De gouden standaard voor kosmische afstanden is echter roodverschuiving, die is afgeleid van het verkrijgen van een spectrum van een object en het meten van hoeveel golflengten die door de karakteristieke elementen worden uitgezonden, toenemen of rood worden. Met behulp van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array of ALMA – een reeks radiotelescopen in Chili – verkregen Dr. Harikane en zijn team een ​​tijdelijke roodverschuiving van HD1 van 13, wat betekent dat de golflengte van het licht dat door een zuurstofatoom wordt uitgezonden, is uitgebreid tot 14 keer die van een golflengte in stilte. De roodverschuiving van de andere massa werd niet bepaald.

Het veronderstelde sterrenstelsel dateert slechts 330 miljoen jaar nadat de tijd begon, en het raakt het jachtgebied van de Webb-telescoop, die ook een roodverschuivingsmeting zal kunnen bevestigen.

“Als de ALMA-roodverschuiving kan worden bevestigd, zou dat echt geweldig zijn”, zei hij. Marcia Ricci van de Universiteit van Arizona, en is hoofdonderzoeker voor de Webb Telescope.

Volgens het verhaal dat astronomen vertellen, begon het pad naar het universum zoals we dat kennen ongeveer 100 miljoen jaar na de oerknal, toen de waterstof en helium die ontstonden bij de oerexplosie, begonnen te condenseren tot de eerste sterren, bekend als Sterren 3 ( populatie) 1 en 2, die bevatten Ze bevatten grote hoeveelheden zware elementen, die tegenwoordig in sterrenstelsels aanwezig zijn). Deze sterren, die alleen uit waterstof en helium bestaan, zijn nooit waargenomen en zouden veel groter en helderder zijn geweest dan die in het universum van vandaag. Ze zouden heet zijn opgebrand en snel zijn gestorven in supernova-explosies die vervolgens de chemische evolutie in gang hebben gezet om het oorspronkelijke universum te vervuilen met elementen zoals zuurstof en ijzer, die dingen van ons zijn.

Dr. Bakuchi zei dat ze aanvankelijk dachten dat HD1 en HD2 de zogenaamde starburst-sterrenstelsels waren, die barsten van nieuwe sterren. Maar na verder onderzoek ontdekten ze dat HD1 10 keer sneller sterren lijkt te produceren dan die sterrenstelsels gewoonlijk doen.

Een andere mogelijkheid, zei Dr. Pacochi, is dat dit sterrenstelsel de geboorte was van die eerste superheldere groep van drie sterren. Een andere verklaring is dat al deze straling afkomstig is van materiële verstrooiing in een superzwaar zwart gat dat 100 miljoen keer de massa van de zon is. Maar astronomen kunnen moeilijk uitleggen hoe het zwarte gat zo vroeg in de kosmische tijd zo groot kon zijn geworden.

Is ze zo geboren – in de chaos van de oerknal – of had ze gewoon echt honger?

“HD1 zou een gigantische baby voorstellen in de verloskamer in het vroege universum”, zegt Avi Loeb, co-auteur van Dr. Bakuchi’s paper.