astronomen van de Universiteit van Californië, waaronder drie van UCLA, hebben een mysterie opgelost over het vroege heelal en zijn eerste sterrenstelsels.

Astronomen weten dat meer dan 12 miljard jaar geleden, ongeveer 1 miljard jaar na de oerknal, het gas in de diepe ruimte was, gemiddeld, veel ondoorzichtiger dan het nu is in sommige regio's, hoewel de dekking van plaats tot plaats sterk varieerde. Maar ze wisten niet zeker wat die variaties veroorzaakte.

Om erachter te komen waarom de verschillen zijn opgetreden, gebruikten de astronomen een van 's werelds grootste telescopen, de Subaru-telescoop op Mauna Kea in Hawaï, om sterrenstelsels van jonge sterren te zoeken in een uitzonderlijk groot gebied van de ruimte - 500 miljoen lichtjaar in doorsnede - waar ze wisten dat het intergalactische gas extreem ondoorzichtig was.

Als de regio een ongewoon klein aantal sterrenstelsels had, de wetenschappers zouden kunnen concluderen dat sterrenlicht niet zo ver door het intergalactische gas kon doordringen als verwacht; als het een ongewoon groot aantal sterrenstelsels had, de implicatie zou zijn dat de regio de afgelopen paar honderd miljoen jaar aanzienlijk was afgekoeld. (Het hebben van weinig sterrenstelsels in een regio zou niet alleen betekenen dat er minder licht werd gecreëerd door die sterrenstelsels, maar ook dat er nog meer ondoorzichtig gas werd gevormd, dus het licht kon niet zo ver reizen als astronomen hadden verwacht.)

"Het was een zeldzaam geval in de astronomie waar twee concurrerende modellen, die beide op hun eigen manier overtuigend waren, bood precies tegenovergestelde voorspellingen, en we hadden geluk dat die voorspellingen toetsbaar waren, " zei Steven Furlanetto, een UCLA-hoogleraar astronomie en een co-auteur van het onderzoek.

De onderzoekers ontdekten dat die regio veel minder sterrenstelsels bevat dan verwacht - duidelijk bewijs dat sterrenlicht er niet doorheen kon komen. Het gebrek aan sterrenstelsels zou de reden kunnen zijn dat deze regio zo ondoorzichtig is.

"Het is niet dat de ondoorzichtigheid een oorzaak is van het gebrek aan sterrenstelsels, ' zei Furlanetto. 'In plaats daarvan, het is andersom."

Ze concludeerden dat omdat het gas in de diepe ruimte transparant wordt gehouden door ultraviolet licht van sterrenstelsels, minder nabije sterrenstelsels kunnen het duisterder maken.

Het onderzoek is gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

In de eerste miljard jaar na de oerknal, ultraviolet licht van de eerste sterrenstelsels vulde het heelal met gas in de verre ruimte. Dit zou eerder zijn gebeurd in regio's met meer sterrenstelsels, concludeerden de astronomen. De astronomen zijn van plan om verder te onderzoeken of de leegte en andere soortgelijke aanwijzingen zullen onthullen hoe de eerste generaties sterrenstelsels het heelal in die vroege periode verlichtten. Furlanetto zei dat de astronomen hopen dat het bestuderen van het samenspel van sterrenstelsels en gas in de verre ruimte meer zal onthullen over hoe het intergalactische ecosysteem vorm kreeg in die periode van het vroege universum.