Jong sterrenstelsel met volwassen kenmerken tart theorie over vorming van stelsels

Een internationaal team van wetenschappers met daarin onder andere Filippo Fraternali van de Rijksuniversiteit Groningen heeft een ver, jong sterrenstelsel ontdekt dat er veel ouder uitziet dan zijn leeftijd. Het is in korte tijd het tweede jonge stelsel dat de theorie over de vorming van sterrenstelsels tart. De onderzoekers publiceren hun bevindingen vrijdag in het vakblad Science.

De astronomen maakten met de gekoppelde schotelantennes van de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) een van de scherpste, directe beelden ooit van een jong, ver sterrenstelsel.

Het jonge, verre sterrenstelsel heeft de naam ALESS 073.1 en lijkt alle kenmerken te vertonen van veel volwassener sterrenstelsels. De onderzoekers zagen bijvoorbeeld een centrale verdikking (bulge), een regelmatig draaiende schijf en mogelijk spiraalarmen. Hoofdauteur Federico Lelli (Cardiff University, Verenigd Koninkrijk). "Dit sterrenstelsel ziet eruit als een volwassene, terwijl het nog maar een klein kind moet zijn."

Het stelsel staat op een afstand van z=5. Dat is ongeveer gelijk aan 12,5 miljard lichtjaar, maar bij zulke verre stelsels werken de onderzoekers niet meer in lichtjaren, omdat de vervorming van de ruimte meespeelt. Z=5 betekent dat de astronomen het stelsel zien zoals het 1,2 miljard jaar na de oerknal was. Het sterrenstelsel is dus zeker jonger dan 1,2 miljard jaar.

Medeauteur Filippo Fraternali (Rijksuniversiteit Groningen) ontdekte in augustus ook al een ver sterrenstel dat veel volwassener is dan zijn leeftijd doet vermoeden. "Het stelsel dat we nu hebben ontdekt, is nog eens 200 miljoen jaar jonger en bevat nog meer volwassen elementen dan die van augustus. Het wordt steeds duidelijker dat ons begrip van de vorming van sterrenstelsels op de schop moet, want de huidige modellen voorspellen dat deze jonge stelsels heel chaotisch zouden moeten zijn, maar onze waarnemingen tonen een rustig en regelmatig 'volwassen' stelsel."

Over ALMA
ALMA bestaat uit 66 schotelantennes verspreid over afstanden tot 16 kilometer op de Chajnantor-hoogvlakte in de Chileense Andes. Het is een samenwerkingsverband van Europa, de Verenigde Staten, Canada, Japan, Taiwan, Zuid-Korea en Chili. Nederland heeft voor de telescopen drie soorten ontvangers gebouwd: Band 5, Band 9 en Band 2 (in ontwikkeling). De beeldscherpte van ALMA is tot tienmaal zo groot als die van de Hubble-ruimtetelescoop.

Wetenschappelijk artikel
A massive stellar bulge in a regularly rotating galaxy 1.2 billion years after the Big Bang. By: Federico Lelli, Enrico M. Di Teodoro, Filippo Fraternali, Allison W.S. Man, Zhi-Yu Zhang, Carlos De Breuck, Timothy A. Davis, Roberto Maiolino. Science, 12 februari 2021.
Origineel (het kan even duren voor het origineel beschikbaar is), preprint.

Bron: nieuwsbericht NOVA