science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Kosmische Yeti uit de dageraad van het universum gevonden op de loer in stof

Een artistieke impressie van hoe een enorm sterrenstelsel in het vroege heelal eruit zou kunnen zien. De melkweg ondergaat een explosie van stervorming, het oplichten van het gas rond de melkweg. Dikke stofwolken verduisteren het meeste licht, waardoor de melkweg er vaag en ongeorganiseerd uitziet, heel anders dan de sterrenstelsels die we tegenwoordig zien. Krediet:James Josephides/Swinburne Astronomy Productions, Christina Williams/Universiteit van Arizona, Ivo Labbe/Swinburne

Astronomen ontdekten per ongeluk de voetafdrukken van een monsterstelsel in het vroege universum dat nog nooit eerder is gezien. Als een kosmische Yeti, de wetenschappelijke gemeenschap beschouwde deze sterrenstelsels over het algemeen als folklore, gezien het gebrek aan bewijs van hun bestaan, maar astronomen in de Verenigde Staten en Australië slaagden erin om voor het eerst een foto van het beest te maken.

Gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift , de ontdekking biedt nieuwe inzichten in de eerste groeistappen van enkele van de grootste sterrenstelsels in het universum.

Astronoom Christina Williams van de Universiteit van Arizona, hoofdauteur van de studie, merkte een vage lichtvlek op in nieuwe gevoelige waarnemingen met behulp van de Atacama Large Millimeter Array, of ALMA, een verzameling van 66 radiotelescopen hoog in de Chileense bergen. Gek genoeg, het glinsteren leek uit het niets te komen, als een spookachtige voetstap in een uitgestrekte donkere wildernis.

"Het was erg mysterieus omdat het licht helemaal niet verbonden leek te zijn met een bekend sterrenstelsel, " zei Willems, een postdoctoraal onderzoeker van de National Science Foundation aan het Steward Observatory. "Toen ik zag dat dit sterrenstelsel onzichtbaar was op een andere golflengte, Ik werd echt opgewonden omdat het betekende dat het waarschijnlijk heel ver weg was en verborgen door stofwolken."

De onderzoekers schatten dat het signaal zo ver weg kwam dat het 12,5 miljard jaar duurde om de aarde te bereiken. daardoor krijgen we een beeld van het heelal in zijn kinderschoenen. Ze denken dat de waargenomen emissie wordt veroorzaakt door de warme gloed van stofdeeltjes die worden verwarmd door sterren die zich diep in een jong sterrenstelsel vormen. De gigantische stofwolken verbergen het licht van de sterren zelf, waardoor de melkweg volledig onzichtbaar wordt.

Studie co-auteur Ivo Labbé, van de Swinburne University of Technology, Melbourne, Australië, zei:"We kwamen erachter dat het sterrenstelsel eigenlijk een enorm monsterstelsel is met net zoveel sterren als onze Melkweg, maar boordevol activiteit, nieuwe sterren vormen met 100 keer de snelheid van onze eigen melkweg."

De ontdekking kan een al lang bestaande vraag in de astronomie oplossen, zeiden de auteurs. Recente studies hebben aangetoond dat enkele van de grootste sterrenstelsels in het jonge heelal opgroeiden en extreem snel volwassen werden, een resultaat dat niet theoretisch wordt begrepen. Enorme volwassen sterrenstelsels werden gezien toen het universum nog maar een kosmische peuter was op 10% van zijn huidige leeftijd. Nog raadselachtiger is dat deze volwassen sterrenstelsels uit het niets lijken te komen:astronomen lijken ze nooit te vangen terwijl ze zich vormen.

Een artistieke impressie van hoe een enorm sterrenstelsel in het vroege heelal eruit zou kunnen zien. Dikke stofwolken verduisteren het meeste licht, waardoor de melkweg er vaag en ongeorganiseerd uitziet, heel anders dan de sterrenstelsels die we tegenwoordig zien. De melkweg ondergaat zeer actieve stervorming, met sterren die worden gevormd en exploderen, het oplichten van de gaswolken. Dit effect wordt hier weergegeven als een time-lapse. Live, de melkweg zou volledig statisch lijken aangezien deze processen over zeer lange tijdschalen plaatsvinden. Krediet:James Josephides/Swinburne Astronomy Productions, Christina Williams/Universiteit van Arizona, Ivo Labbe/Swinburne

Er zijn kleinere sterrenstelsels waargenomen in het vroege heelal met de Hubble-ruimtetelescoop, maar zulke wezens groeien niet snel genoeg om de puzzel op te lossen. Andere monsterstelsels zijn ook eerder gemeld, maar die waarnemingen zijn veel te zeldzaam geweest voor een bevredigende verklaring.

"Ons verborgen monsterstelsel heeft precies de juiste ingrediënten om die ontbrekende schakel te zijn, "Williams legt uit, "omdat ze waarschijnlijk veel vaker voorkomen."

Een open vraag is hoeveel er precies zijn. De waarnemingen voor de huidige studie werden gedaan in een klein deel van de lucht, minder dan 1/100ste van de schijf van de volle maan. Net als de Yeti, het vinden van voetafdrukken van het mythische wezen in een kleine strook wildernis zou een teken zijn van ongelooflijk geluk of een teken dat monsters letterlijk overal op de loer liggen.

Williams zei dat onderzoekers reikhalzend uitkijken naar de geplande lancering van NASA's James Webb Space Telescope in maart 2021 om deze objecten in meer detail te onderzoeken.

"JWST zal door de stofsluier kunnen kijken, zodat we kunnen zien hoe groot deze sterrenstelsels werkelijk zijn en hoe snel ze groeien, om beter te begrijpen waarom modellen er niet in slagen ze uit te leggen."

Maar voor nu zijn de monsters daar, gehuld in stof en veel mysterie.