Een team van astronomen gebruikte de Keck I-telescoop om de afstand tot een oud sterrenstelsel te meten. Ze concludeerden dat het doelstelsel GN-z11 niet alleen het oudste sterrenstelsel is, maar ook het verste. Het is zo ver weg dat het de grens van het waarneembare heelal zelf bepaalt. Het team hoopt dat deze studie licht kan werpen op een periode in de kosmologische geschiedenis toen het universum slechts een paar honderd miljoen jaar oud was.

We hebben onszelf allemaal wel eens de grote vragen gesteld:"Hoe groot is het universum?" of "Hoe en wanneer zijn sterrenstelsels ontstaan?" Astronomen nemen deze vragen zeer serieus, en gebruik fantastische tools die de grenzen van technologie verleggen om ze te beantwoorden. Professor Nobunari Kashikawa van de afdeling Sterrenkunde aan de Universiteit van Tokyo wordt gedreven door zijn nieuwsgierigheid naar sterrenstelsels. Vooral, hij zocht de verste die we kunnen waarnemen om erachter te komen hoe en wanneer die is ontstaan.

"Uit eerdere onderzoeken het sterrenstelsel GN-z11 lijkt het verst detecteerbare sterrenstelsel van ons verwijderd te zijn, op 13,4 miljard lichtjaar, of 134 nonillion-kilometers (dat is 134 gevolgd door 30 nullen), " zei Kashikawa. "Maar het meten en verifiëren van zo'n afstand is geen gemakkelijke taak."

Kashikawa en zijn team maten wat bekend staat als de roodverschuiving van GN-z11; dit verwijst naar de manier waarop het licht zich uitstrekt, wordt roder, hoe verder het reist. Bepaalde chemische handtekeningen, emissielijnen genoemd, afdruk verschillende patronen in het licht van verre objecten. Door te meten hoe uitgerekt deze veelbetekenende handtekeningen zijn, astronomen kunnen afleiden hoe ver het licht moet hebben gereisd, waardoor de afstand tot het doelstelsel wordt weggegeven.

"We hebben specifiek naar ultraviolet licht gekeken, aangezien dat het gebied van het elektromagnetische spectrum is waarvan we verwachtten dat het de roodverschoven chemische handtekeningen zou vinden, " zei Kashikawa. "De Hubble-ruimtetelescoop heeft de signatuur meerdere keren gedetecteerd in het spectrum van GN-z11. Echter, zelfs de Hubble kan ultraviolette emissielijnen niet oplossen in de mate die we nodig hadden. Dus wendden we ons tot een meer up-to-date grond-gebaseerde spectrograaf, een instrument om emissielijnen te meten, genaamd MOSFIRE, die is gemonteerd op de Keck I-telescoop in Hawaï."

De MOSFIRE legde de emissielijnen van GN-z11 in detail vast, waardoor het team een ​​veel betere schatting van de afstand kon maken dan mogelijk was op basis van eerdere gegevens. Bij het werken met afstanden op deze schalen, het is niet verstandig om onze bekende eenheden van kilometers of zelfs veelvouden ervan te gebruiken; in plaats daarvan, astronomen gebruiken een waarde die bekend staat als het roodverschuivingsgetal, aangeduid met z. Kashikawa en zijn team verbeterden de nauwkeurigheid van de z-waarde van het sterrenstelsel met een factor 100. Als latere waarnemingen dit kunnen bevestigen, dan kunnen de astronomen vol vertrouwen zeggen dat GN-z11 het verste sterrenstelsel is dat ooit in het universum is gedetecteerd.