Een nieuwe studie onder leiding van astrofysici van de Universiteit van Minnesota toont aan dat hoogenergetisch licht van kleine sterrenstelsels mogelijk een sleutelrol heeft gespeeld in de vroege evolutie van het heelal. Het onderzoek geeft inzicht in hoe het heelal opnieuw werd geïoniseerd, een probleem dat astronomen al jaren proberen op te lossen.

Het onderzoek is gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift , een peer-reviewed wetenschappelijk tijdschrift voor astrofysica en astronomie.

Na de oerknal, toen het heelal miljarden jaren geleden werd gevormd, het was in een geïoniseerde toestand. Dit betekent dat de elektronen en protonen vrij door de ruimte zweefden. Toen het heelal uitdijde en begon af te koelen, het veranderde in een neutrale toestand toen de protonen en elektronen zich tot atomen verenigden, vergelijkbaar met waterdamp die condenseert tot een wolk.

Nu echter, wetenschappers hebben waargenomen dat het heelal weer in een geïoniseerde staat verkeert. Een belangrijk streven in de astronomie is uitzoeken hoe dit is gebeurd. Astronomen hebben getheoretiseerd dat de energie voor reïonisatie afkomstig moet zijn van sterrenstelsels zelf. Maar, het is ongelooflijk moeilijk voor voldoende hoogenergetisch licht om uit een melkwegstelsel te ontsnappen vanwege waterstofwolken erin die het licht absorberen, net zoals wolken in de atmosfeer van de aarde zonlicht absorberen op een bewolkte dag.

Astrofysici van het Minnesota Institute for Astrophysics van het College of Science and Engineering van de University of Minnesota hebben misschien het antwoord op dat probleem gevonden. Met behulp van gegevens van de Gemini-telescoop, de onderzoekers hebben het allereerste sterrenstelsel in een "weggeblazen" toestand waargenomen, wat betekent dat de waterstofwolken zijn verwijderd, waardoor het hoge energielicht kan ontsnappen. De wetenschappers vermoeden dat de blow-away werd veroorzaakt door veel supernova's, of stervende sterren, in korte tijd ontploffen.

"De stervorming kan worden gezien als het opblazen van de ballon, " legde Nathan Eggen uit, de hoofdauteur van het artikel die onlangs zijn master in astrofysica behaalde aan de Universiteit van Minnesota. "Indien, echter, de stervorming was intenser, dan zou er een scheur of gat in het oppervlak van de ballon worden gemaakt om wat van die energie te laten ontsnappen. In het geval van deze melkweg, de stervorming was zo krachtig dat de ballon aan stukken scheurde, helemaal weggeblazen."

Het sterrenstelsel, genaamd Pox 186, is zo klein dat het in de Melkweg zou passen. De onderzoekers vermoeden dat het compacte formaat, in combinatie met zijn grote populatie sterren - die honderdduizend keer de massa van de zon bedragen - maakte het wegblazen mogelijk.

De bevindingen bevestigen dat een blow-away mogelijk is, het idee bevorderen dat kleine sterrenstelsels in de eerste plaats verantwoordelijk waren voor de reïonisatie van het heelal en meer inzicht geven in hoe het heelal werd wat het nu is.

"Er zijn veel scenario's in de wetenschap waarin je theoretiseert dat iets het geval zou moeten zijn, en je vindt het niet echt, "Zei Eggen. "Dus, de waarnemingsbevestiging krijgen dat dit soort dingen kunnen gebeuren, is echt belangrijk. Als dit ene scenario mogelijk is, dan betekent dat dat er in het verleden ook andere sterrenstelsels zijn geweest in weggeblazen toestanden. Inzicht in de gevolgen van deze blow-away geeft direct inzicht in de effecten die soortgelijke blow-aways zouden hebben gehad tijdens het proces van reïonisatie."