Astronomen onder leiding van een afgestudeerde student aan de Universiteit van Californië, Davis heeft een van de meest afgelegen sterrenstelsels in het heelal ontdekt, en het is niets bijzonders.

"Andere meest verre objecten zijn extreem helder en waarschijnlijk zeldzaam in vergelijking met andere sterrenstelsels, " zei Austin Hoag, een UC Davis afgestudeerde student natuurkunde die hoofdauteur is van het papier, gepubliceerd op 10 april in Natuurastronomie . "We denken dat dit veel representatiever is voor sterrenstelsels van die tijd."

Deze ultraverre sterrenstelsels, gezien als ze dicht bij het begin van het heelal waren, zijn interessant voor Hoag, UC Davis natuurkunde professor Marusa Bradac en medewerkers in de VS, Australië en Europa omdat ze vallen binnen het "Epoch of Reionization, " een periode ongeveer een miljard jaar na de oerknal toen het heelal transparant werd.

Na de oerknal, het universum was een wolk van koude atomaire waterstof, die het licht blokkeert. De eerste sterren en sterrenstelsels condenseerden uit de wolk en begonnen licht en ioniserende straling uit te zenden. Deze straling smolt de atomaire waterstof weg als een hete zon die mist opruimt, en de eerste sterrenstelsels verspreiden hun licht door het heelal.

Veel blijft verloren in de mist van reïonisatie.

"We hebben een voor en een na, maar niet precies een wanneer, " zei Hoag. Er zijn ook vragen over welke stralende objecten reïonisatie hebben veroorzaakt:waren het voornamelijk jonge sterrenstelsels, of droegen objecten als zwarte gaten en gammaflitsen ook bij?

Galaxy Cluster is een gigantische lens in de lucht

Het nieuwe voorwerp, genaamd MACS1423-z7p64, heeft een roodverschuiving van 7,6, om het ongeveer 13,1 miljard jaar in het verleden te plaatsen (hoe verder weg een object is, hoe verder het licht naar het rode einde van het spectrum wordt verschoven, door de uitdijing van het heelal). Om zo'n zwak te vinden, verre objecten, de astronomen maakten gebruik van een gigantische lens in de lucht.

Als licht een massief object passeert, zoals een cluster van sterrenstelsels, zijn pad wordt gebogen door de zwaartekracht, net zoals licht wordt gebogen dat door een lens gaat. Als het object groot genoeg is, het kan fungeren als een lens die het beeld van objecten erachter vergroot.

Hoag en collega's onderzoeken de lucht rond massieve clusters van sterrenstelsels die de juiste grootte en afstand hebben om het licht van zeer verre sterrenstelsels te focussen. Hoewel het vergelijkbaar is met miljoenen andere sterrenstelsels van zijn tijd, z7p64 viel toevallig in de "sweet spot" achter een gigantische melkwegcluster die zijn helderheid tienvoudig vergroot en zichtbaar maakte voor het team, met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop. Vervolgens konden ze de afstand bevestigen door het spectrum te analyseren met de Keck Observatory-telescopen op Hawaï.

Het team is van plan om hun onderzoek van kandidaat-sterrenstelsels voort te zetten met de Hubble- en Keck-telescopen. De aanstaande lancering van de James Webb Space Telescope, ingesteld voor 2018, opent nieuwe mogelijkheden, zei Hoeg. Het team plant momenteel waarnemingen voor de Webb-telescoop, die groter is dan Hubble en astronomen in staat zal stellen om nog verder weg gelegen delen van het heelal te bekijken.

"We zullen echt getuige zijn van de geboorte van de eerste sterrenstelsels, waardoor we de al lang bestaande vraag kunnen beantwoorden:van waar kwamen we vandaan, ' zei Bradac.