Een nieuwe studie onder leiding van astronomen van de Universiteit van Texas in Austin heeft nieuw inzicht opgeleverd in hoe sterrenstelsels zich vormden en evolueerden tijdens een cruciale periode in het vroege heelal. Deze periode, bekend als het tijdperk van reïonisatie, vond plaats tussen 150 miljoen en 1 miljard jaar na de oerknal en wordt beschouwd als een belangrijke mijlpaal in de vorming van het universum zoals wij dat kennen.

Het team, inclusief wetenschappers van andere instellingen, gebruikte waarnemingen van geavanceerde telescopen, waaronder de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in de Atacama-woestijn in Chili, om een ​​ver sterrenstelsel te bestuderen dat bekend staat als CR7. CR7, dat ongeveer 700 miljoen jaar na de oerknal bestond, zendt een zeldzaam soort licht uit dat bekend staat als Lyman-alfa-emissie.

Door de golflengte van de Lyman-alfa-emissie van CR7 te analyseren, ontdekten onderzoekers de aanwezigheid van een voorheen onopgemerkt reservoir van neutraal waterstofgas dat het sterrenstelsel omringt. Neutraal waterstofgas is een cruciale brandstof die nodig is voor de vorming van sterren in het vroege heelal. Het waargenomen waterstofgas heeft waarschijnlijk de vorming van sterren in CR7 aangewakkerd en bijgedragen aan de reïonisatie van het heelal, waardoor de mist van neutraal waterstof die de vroege kosmos doordrong, werd opgetrokken en deze transparant werd voor ultraviolet licht.

Het team ontdekte ook dat het geïoniseerde gas rond CR7 eerder klonterig dan gelijkmatig verdeeld was, waarschijnlijk het resultaat van energetische processen zoals supernova-explosies en de uitstroom van materie uit de Melkweg. Deze klonterigheid duidt op een dynamische en chaotische omgeving in de Melkweg tijdens de intense stervormingsfase.

Hoofdauteur Sebastiano Cantalupo, een postdoctoraal onderzoeker aan de afdeling Astronomie van UT Austin, legde uit dat de bevindingen nieuwe aanwijzingen geven over de evolutie van de allereerste generaties sterrenstelsels en de energiebronnen die verantwoordelijk zijn voor reïonisatie.

De studie, onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Science, draagt ​​bij aan ons begrip van hoe vroege sterrenstelsels het universum vormden en het toneel vormden voor de structuren die we in de huidige kosmos waarnemen. Het benadrukt het potentieel van toekomstige ruimtetelescopen, zoals de James Webb Space Telescope, om deze verre sterrenstelsels verder te bestuderen en meer licht te werpen op de vroege geschiedenis van het universum.