science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De eerste sterrenstelsels waren nog gewelddadiger dan verwacht

M82, een nabijgelegen melkwegstelsel met sterke galactische winden. Het vroege heelal moet nog veel meer van dit soort sterrenstelsels hebben gehad, of met nog sterkere activiteit. Röntgengegevens (Chandra) worden blauw weergegeven; infrarood licht (Spitzer) verschijnt in het rood; visuele gegevens (Hubble-telescoop) verschijnen in oranje en geelgroen. Krediet:NASA/JPL-Caltech/STScI/CXC/UofA/ESA/AURA/JHU

Een internationaal team van onderzoekers heeft aangetoond dat het hete diffuse gas dat de ruimte tussen de sterrenstelsels vult, dezelfde ijzerconcentratie heeft in alle clusters van sterrenstelsels die voldoende gedetailleerd zijn bestudeerd door de Japanse Suzaku-satelliet. Het lijkt erop dat het meeste ijzer in het intergalactische gas ontstond lang voordat de eerste clusters van sterrenstelsels werden gevormd. De resultaten worden aanstaande vrijdag gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de European Astronomical Society, EWASS2017, in Praag, Tsjechië door Norbert Werner, leider van de MTA-Eötvös University Lendület "Hot universe" onderzoeksgroep in Boedapest, Hongarije en universitair hoofddocent aan de Masaryk University in Tsjechië en Hiroshima University in Japan.

Het team bestudeerde het hete gas dat tien nabijgelegen clusters van sterrenstelsels doordringt en toonde aan dat de concentratie van chemische elementen in alle sterrenstelsels ongeveer hetzelfde is – een derde van de concentratie die in onze zon wordt waargenomen.

Deze resultaten bevestigen eerdere indicaties, wat suggereerde dat het meeste ijzer in het universum werd geproduceerd en verspreid door de intergalactische ruimte voordat clusters van sterrenstelsels werden gevormd, meer dan 10 miljard jaar geleden. Het ijzer, en vele andere elementen, werd uit sterrenstelsels geblazen door de gecombineerde energie van miljarden supernova's, evenals uitbarstingen van groeiende superzware zwarte gaten.

Alleen waterstof, helium, en sporen van lithium werden geproduceerd tijdens de oerknal. De meeste elementen waaruit we bestaan, zijn gesmeed in sterren en vrijgekomen door stellaire explosies die supernova's worden genoemd. Hoe goed de elementen verspreid zijn door de intergalactische ruimte is lange tijd een open vraag geweest.

"Als deze elementen relatief recent zijn geproduceerd, astronomisch gesproken, dan zouden we van cluster tot cluster een andere ijzerconcentratie verwachten. Het feit dat de verdeling van ijzer zo homogeen lijkt, geeft aan dat het is geproduceerd door enkele van de eerste sterren en sterrenstelsels die na de oerknal zijn gevormd, " zegt Ondrej Urban, de eerste auteur van de studie die een PhD-student was aan de Stanford University toen hij de uitgebreide data-analyse uitvoerde die in de studie werd gepresenteerd.

"De opmerkelijk uniforme verdeling van ijzer betekent ook dat de gecombineerde energie van veel supernova's en de jets en winden van oplopende superzware zwarte gaten in staat waren om de elementen grondig door het universum te mengen, " zegt de corresponderende auteur van de studie, Norbert Werner.

De resultaten worden geaccepteerd voor publicatie in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .