James telescoop Webb ontdekte honderden oude sterrenstelsels die tot de eerste in het universum zouden kunnen behoren. Dit is een aanzienlijke sprong voorwaarts ten opzichte van de weinige waarvan bekend was dat ze bestonden. Al 600 miljoen jaar na de oerknal pronkten jonge sterrenstelsels met complexe structuren.
Nieuw Onderzoek verzamelde waarnemingen van twee kleine stukjes lucht: een in het sterrenbeeld Ursa Minor en de andere in de richting van de Fornax-cluster. In deze regio zijn meer dan 700 jonge sterrenstelsels ontdekt, die laten zien hoe de kosmos er vroeger uitzag. "Als je het hele universum neemt en het terugbrengt tot een film van twee uur, dan zijn dit de eerste vijf minuten", zeggen wetenschappers.
De nieuwe bevindingen werpen licht op hoe de eerste sterrenstelsels en sterren zijn ontstaan. In slechts deze vijf minuten, wat de leeftijd van het universum van 370 tot 650 miljoen jaar betekent, ontdekten wetenschappers 717 jonge sterrenstelsels die duizenden lichtjaren overspannen, een complexe structuur hebben en sterren in talrijke clusters voortbrengen. "Vroeger zagen de oudste sterrenstelsels die we konden zien eruit als kleine stipjes. En toch vertegenwoordigen deze vlekken miljoenen of zelfs miljarden sterren aan het begin van het universum, zeggen wetenschappers. "Nu zien we dat sommige van hen eigenlijk uitgebreide objecten zijn met zichtbare structuur."
Samen worden de twee regio's die in deze studie worden gebruikt GOODS-South genoemd (een acroniem voor The Great Observatories Origins Deep Survey) en zijn uitgebreid bestudeerd door bijna elke grote ruimtetelescoop, waaronder Hubble, de Chandra X-ray Observatory en NASA's "spits". Ondanks zorgvuldige screening was 93% van de nieuw ontdekte sterrenstelsels die door de Webb-telescoop waren ontdekt, nog niet eerder gezien.
Hoe deze chaotische, stoffige omgeving precies in een transparante ruimte veranderde, is al lang onderwerp van discussie. De leidende theorie is dat deze fase van de evolutie van het universum, het tijdperk van reïonisatie genoemd, ongeveer 400 jaar na de oerknal plaatsvond, toen de eerste generatie sterren werd gevormd, waarvan wordt aangenomen dat ze 30 tot 300 keer de massa van onze zon hebben en miljoen waren. keer helderder.
Hun ultraviolette sterlicht reïoniseerde Universum, het splitsen van waterstofatomen in protonen en elektronen, een proces dat tot een miljard jaar na de oerknal doorging. Sommige astronomen geloven dat uitstromen van superzware zwarte gaten, zoals die in het centrum van de Melkweg, de emissie van ultraviolette straling van sterrenstelsels kunnen hebben veroorzaakt en ook een belangrijke rol hebben gespeeld in de kosmische evolutie.
Een tweede team van wetenschappers die sterrenstelsels bestuderen die bestonden tussen 500 en 850 miljoen jaar na de oerknal, of tussen 5 en 8 minuten van een film die het universum beschrijft, denkt een antwoord te hebben op een eeuwenoude vraag. "In deze volgende fase van het universum beginnen we de impact van de vorming van sterrenstelsels op de samenstelling van het universum te zien", zeggen de onderzoekers. "Galaxies in het zeer vroege universum waren chaotischer in de manier waarop ze sterren vormden."
Wetenschappers bestudeerden de tekenen van stervorming in die vroege sterren sterrenstelsels, wat het mogelijk maakte om te begrijpen hoe sterlicht het gas ioniseerde. Het team ontdekte dat een op de zes sterrenstelsels destijds extreme emissielijnen vertoonde in de spectra van de melkweg - een eigenschap die wordt uitgezonden door atomen die door sterlicht worden geïoniseerd terwijl ze afkoelen en zich combineren met andere moleculen.
Deze emissielijnen geven aan dat de vroege sterrenstelsels actief sterren baarden, die vervolgens "stromen van ultraviolette fotonen" in de overeenkomstige sterrenstelsels pompten. Zo werden de vroege sterren van het universum de belangrijkste aanjagers van kosmische reïonisatie. Uit de emissielijnen concludeerden wetenschappers dat sterrenstelsels in het vroege heelal sterren baarden in korte uitbarstingen gevolgd door perioden van rust.
Lees ook: