Astronomen hebben een afbeelding vastgelegd van een superzeldzaam type melkwegstelsel - beschreven als een "kosmische ring van vuur" - zoals het 11 miljard jaar geleden bestond.

Het sterrenstelsel, die ongeveer de massa van de Melkweg heeft, cirkelvormig is met een gat in het midden, eerder als een titanische donut. zijn ontdekking, aangekondigd in het journaal Natuurastronomie , zal theorieën opschudden over de vroegste vorming van galactische structuren en hoe ze evolueren.

"Het is een heel merkwaardig object dat we nog nooit eerder hebben gezien, " zei hoofdonderzoeker Dr. Tiantian Yuan, van het Australische ARC Centre of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3-D). "Het ziet er vreemd en vertrouwd tegelijk uit."

Het sterrenstelsel, genaamd R5519, is 11 miljard lichtjaar van het zonnestelsel verwijderd. Het gat in het midden is echt enorm, met een diameter die twee miljard keer groter is dan de afstand tussen de aarde en de zon. Met andere woorden, het is drie miljoen keer groter dan de diameter van het superzware zwarte gat in de melkweg Messier 87, die in 2019 als eerste ooit rechtstreeks in beeld werd gebracht.

"Het maakt sterren met een snelheid die 50 keer groter is dan de Melkweg, " zei dr. Yuan, die een ASTRO 3-D Fellow is, gebaseerd op het Center for Astrophysics and Supercomputing aan de Swinburne University of Technology, in de staat Victoria.

"De meeste van die activiteit vindt plaats op zijn ring, dus het is echt een ring van vuur."

Samenwerken met collega's uit heel Australië, ONS, Canada, België en Denemarken, Dr. Yuan gebruikte spectroscopische gegevens verzameld door het WM Keck Observatory in Hawaii en beelden opgenomen door NASA's Hubble Space Telescope om de ongebruikelijke structuur te identificeren.

Het bewijs suggereert dat het een type is dat bekend staat als een "botsend ringstelsel", waardoor het de eerste is die ooit in het vroege heelal is gevonden.

Er zijn twee soorten ringstelsels. De meer gebruikelijke typevormen vanwege interne processen. Botsingen ontstaan ​​- zoals de naam al doet vermoeden - als gevolg van immense en gewelddadige ontmoetingen met andere sterrenstelsels.

In het nabije "lokale" heelal zijn ze 1000 keer zeldzamer dan het intern gecreëerde type. Beelden van de veel verder weg gelegen R5519 stammen van ongeveer 10,8 miljard jaar geleden, slechts drie miljard jaar na de oerknal. Ze geven aan dat botsingsringstelsels altijd extreem ongewoon zijn geweest.

ASTRO 3D co-auteur, Dr. Ahmed Elagali, gevestigd in het International Centre for Radio Astronomy Research in West-Australië, zei dat het bestuderen van R5519 zou helpen bepalen wanneer spiraalstelsels zich begonnen te ontwikkelen.

"Verder, het beperken van de aantaldichtheid van ringstelsels door de kosmische tijd kan ook worden gebruikt om beperkingen op te leggen aan de assemblage en evolutie van lokaal-achtige sterrenstelselgroepen, " hij voegde toe.

Een andere co-auteur, Professor Kenneth Freeman van de Australian National University, zei dat de ontdekking implicaties had voor het begrijpen hoe sterrenstelsels zoals de Melkweg werden gevormd.

"De botsingsvorming van ringstelsels vereist dat er een dunne schijf aanwezig is in het 'slachtoffer'-stelsel voordat de botsing plaatsvindt, " hij legde uit.

"De dunne schijf is het bepalende onderdeel van spiraalstelsels:voordat hij werd geassembleerd, de sterrenstelsels waren in een wanordelijke staat, nog niet herkenbaar als spiraalstelsels."

"In het geval van dit ringstelsel, we kijken 11 miljard jaar terug in het vroege heelal, naar een tijd waarin dunne schijven nog maar net in elkaar zaten. Ter vergelijking, de dunne schijf van onze Melkweg begon pas ongeveer negen miljard jaar geleden samen te komen. Deze ontdekking is een aanwijzing dat de assemblage van schijven in spiraalstelsels over een langere periode heeft plaatsgevonden dan eerder werd gedacht."

Drs. Yuan en Elagali, en professor Freeman, werkte samen met collega's van de Universiteit van New South Wales, Macquarie-universiteit, en Universiteit van Queensland, allemaal in Australië, samen met anderen in het Cosmic Dawn Centre (DAWN) in Denemarken, Texas A&M University in de VS, York-universiteit in Canada, en Universiteit Gent in België.