Een internationaal team van astronomen, onder leiding van Christopher Conselice, Hoogleraar astrofysica aan de Universiteit van Nottingham, hebben ontdekt dat het heelal minstens 2 biljoen sterrenstelsels bevat, tien keer meer dan eerder werd gedacht. Het werk van het team, die begon met de financiering van zaadmaïs van de Royal Astronomical Society, verschijnt in de Astrofysisch tijdschrift vandaag.

Astronomen hebben lang geprobeerd te bepalen hoeveel sterrenstelsels er in het waarneembare heelal zijn, het deel van de kosmos waar licht van verre objecten de tijd heeft gehad om ons te bereiken. In de afgelopen 20 jaar hebben wetenschappers beelden van de Hubble-ruimtetelescoop gebruikt om te schatten dat het universum dat we kunnen zien ongeveer 100 - 200 miljard sterrenstelsels bevat. Met de huidige astronomische technologie kunnen we slechts 10% van deze sterrenstelsels bestuderen, en de resterende 90% zal pas worden gezien als grotere en betere telescopen zijn ontwikkeld.

Het onderzoek van prof. Conselice is het hoogtepunt van 15 jaar werk, medegefinancierd door een onderzoeksbeurs van de Royal Astronomical Society toegekend aan Aaron Wilkinson, destijds een studente. Aaron, nu een PhD-student aan de Universiteit van Nottingham, begon met het uitvoeren van de eerste analyse van het tellen van sterrenstelsels, werkzaamheden die cruciaal waren voor het vaststellen van de haalbaarheid van de grootschaliger onderzoek.

Het team van prof. Conselice zette vervolgens potloodstraalbeelden van de verre ruimte om van telescopen over de hele wereld, en vooral van de Hubble-telescoop, in 3D-kaarten. Hiermee konden ze de dichtheid van sterrenstelsels berekenen, evenals het volume van het ene kleine ruimtegebied na het andere. Dankzij dit nauwgezette onderzoek kon het team vaststellen hoeveel sterrenstelsels we hebben gemist - net als bij een intergalactische archeologische opgraving.

De resultaten van deze studie zijn gebaseerd op de metingen van het aantal waargenomen sterrenstelsels in verschillende tijdperken – verschillende momenten in de tijd – doorheen de geschiedenis van het heelal. Toen Prof Conselice en zijn team in Nottingham, in samenwerking met wetenschappers van de Leidse Sterrewacht van de Universiteit Leiden in Nederland en het Instituut voor Astronomie van de Universiteit van Edinburgh, onderzocht hoeveel sterrenstelsels er in een bepaald tijdperk waren, ontdekten ze dat er in vroegere tijden aanzienlijk meer waren.

Het lijkt erop dat toen het heelal nog maar een paar miljard jaar oud was, er tien keer zoveel sterrenstelsels in een gegeven ruimtevolume waren als tegenwoordig in een vergelijkbaar volume. De meeste van deze sterrenstelsels waren systemen met een lage massa met massa's die vergelijkbaar waren met die van de satellietstelsels rond de Melkweg.

Prof Conselice zei:"Dit is zeer verrassend aangezien we weten dat, over de 13,7 miljard jaar kosmische evolutie sinds de oerknal, sterrenstelsels zijn gegroeid door stervorming en fusies met andere sterrenstelsels. Het vinden van meer sterrenstelsels in het verleden impliceert dat er een significante evolutie moet hebben plaatsgevonden om hun aantal te verminderen door uitgebreide samenvoeging van systemen."

Hij vervolgde:"We missen de overgrote meerderheid van sterrenstelsels omdat ze erg zwak en ver weg zijn. Het aantal sterrenstelsels in het universum is een fundamentele vraag in de astronomie, en het verbijstert de geest dat meer dan 90% van de sterrenstelsels in de kosmos nog moeten worden bestudeerd. Wie weet welke interessante eigenschappen we zullen vinden als we deze sterrenstelsels bestuderen met de volgende generatie telescopen?"

Het nieuwe werk verschijnt in "The Evolution of Galaxy number density at Z <8 en de gevolgen", C. Conselice et al., De Astrofysisch tijdschrift , in de pers. Een preprint van de paper is beschikbaar op de arXiv via arxiv.org/pdf/1607.03909v2.pdf