Astronomen kondigen vandaag een van de grootste 3D-kaarten van het jonge heelal aan, in een presentatie op de European Week of Astronomy and Space Science in Liverpool. Een team onder leiding van dr. David Sobral van de Lancaster University maakte de kaart met behulp van de Subaru-telescoop op Hawaï en de Isaac Newton-telescoop op de Canarische Eilanden. Terugkijkend in de tijd naar 16 verschillende tijdperken tussen 11 en 13 miljard jaar geleden, de onderzoekers ontdekten bijna 4000 vroege sterrenstelsels, waarvan vele zullen zijn geëvolueerd tot sterrenstelsels zoals onze eigen Melkweg.

Het licht van de verste sterrenstelsels doet er miljarden jaren over om ons te bereiken. Dit betekent dat telescopen fungeren als tijdmachines, waardoor astronomen sterrenstelsels in het verre verleden kunnen zien. Het licht van deze sterrenstelsels wordt ook uitgerekt door de uitdijing van het heelal, de golflengte te vergroten om het roder te maken. Deze zogenaamde roodverschuiving is gerelateerd aan de afstand van de melkweg. Door de roodverschuiving van een sterrenstelsel te meten, astronomen kunnen dus de afstand afleiden, hoe lang het licht erover heeft gedaan om ons te bereiken en dus hoe ver terug in de tijd we het zien.

In het nieuwe werk gebruikte het team filters om bepaalde golflengten van licht te bemonsteren, en dus specifieke tijdperken in de geschiedenis van het heelal.

Sergio Santos, een Lancaster-promovendus en teamlid, commentaar:"We gebruikten grote hoeveelheden gegevens die met 16 speciale filters op groothoekcamera's waren genomen en verwerkten ze hier in Lancaster om het heelal letterlijk in kosmische tijd en tijdreizen naar het verre verleden te snijden met 16 goed gedefinieerde kosmische tijdbestemmingen."

Dr. Sobral voegt toe:"Deze vroege sterrenstelsels lijken veel meer "uitbarstingen" te hebben doorgemaakt toen ze sterren vormden, in plaats van ze met een relatief constante snelheid te vormen, zoals onze eigen melkweg. Aanvullend, ze lijken een populatie jonge sterren te hebben die heter is, blauwer en meer metaalarm dan die we vandaag zien."

Sobral en zijn team vonden sterrenstelsels die bestonden toen het heelal slechts 20 tot 7% ​​van zijn huidige leeftijd had. en dus cruciale informatie verschaffen over de vroege fasen van de vorming van sterrenstelsels.

De onderzoekers ontdekten ook dat deze vroege sterrenstelsels ongelooflijk compact zijn. "Het grootste deel van de verre sterrenstelsels die we hebben gevonden, is slechts ongeveer 3000 lichtjaar groot, terwijl onze Melkweg ongeveer 30 keer groter is. Hun compactheid verklaart waarschijnlijk veel van hun opwindende fysieke eigenschappen die gebruikelijk waren in het vroege heelal", opmerkingen Ana Paulino-Afonso, een promovendus in Lancaster en Lissabon. "Sommige van deze sterrenstelsels zouden moeten zijn geëvolueerd om als het onze te worden en dus zien we hoe ons sterrenstelsel er 11 tot 13 miljard jaar geleden uitzag."

Het team zocht naar verre sterrenstelsels die Lyman-alfastraling uitzenden, gebruikmakend van 16 verschillende smal- en mediumbandfilters over het COSMOS-veld, wat een van de meest bestudeerde hemelgebieden buiten onze Melkweg is, gelegen in de richting van het sterrenbeeld Sextans. Het door Lancaster geleide team bestaat uit jonge onderzoekers uit Leiden, Lissabon en Californië. Het team publiceert hun bevindingen ook in twee artikelen in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society en de gegevens zijn nu openbaar beschikbaar voor andere astronomen om verdere ontdekkingen te doen.