Een internationaal team van astronomen met onder anderen Leidse wetenschappers heeft het verste sterrenstelsel tot nu toe opgespoord. Het sterrenstelsel, EGSY8p7, bevindt zich op 13,23 miljard lichtjaar van de aarde en ontstond toen het heelal nog maar 550 miljoen jaar oud was. Het nieuwe record verpulvert het oude record (650 miljoen jaar) dat ook al mede op naam van de Leidenaren stond.
"Dat we nu zo'n grote sprong maken, komt doordat we een innovatieve techniek hebben ontwikkeld." zegt tweede auteur Ivo Labbé van de Universiteit Leiden. "We vonden de stelsels door de kleuren in afbeeldingen van de Hubble-ruimtelescoop te vergelijken met infraroodwaarnemingen van de Spitzer-ruimtetelescoop. De nieuwe techniek is voor ons wat de klapschaats was voor schaatsers. De drie kandidaten die we zo het afgelopen jaar hebben geselecteerd, komen bij nader onderzoek op plek 1, 2 en 4 van de wereldranglijst."
Grote Beer
De officiële naam voor het sterrenstelsel is EGSY8p7. Het bevindt zich op 13,23 miljard lichtjaar van de aarde. Het sterrenstelsel is niet met het blote oog te zien, maar staat in de buurt van de Grote Beer in een veel bestudeerd strookje hemel met de naam Extended Groth Strip. Mede-auteur Rychard Bouwens van de Universiteit Leiden: "De recordbreker staat bijna precies in dezelfde richting als de vorige recordhouder, waar wij in mei bij betrokken waren. Dat is wel heel toevallig, omdat we verwacht hadden dat ze meer gelijkmatig over de hemel waren verdeeld."
De astronomen gebruikten de krachtige MOSFIRE infraroodspectrograaf van de Keck I telescoop op Hawaï. Met behulp van dat instrument speurden de sterrenkundigen twee nachten naar de karakteristieke straling van waterstofgas. Bellen van heet waterstofgas ontstaan door intense UV-straling van pasgeboren sterren.
Donkere wolken waterstof
Astronomen hadden niet verwacht dat ze op zulke afstanden nog sterrenstelsels met behulp van waterstofstraling konden vinden. In het vroege heelal is de ruimte tussen de sterrenstelsels namelijk gevuld met donkere wolken van waterstof die deze straling zouden moeten absorberen. Computersimulaties lieten al zien dat het heelal rond de 400 miljoen jaar na het ontstaan een belangrijke verandering ondergaat. De wolken van neutraal waterstof veranderen in een heet doorzichtig plasma, onder invloed van het sterlicht van jonge sterren in de vroegste sterrenstelsels. Ivo Labbé: "Bevestigingen van sterrenstelsels zoals EGSY8p7 vertellen ons stukje bij beetje het verhaal van het ontstaan van de eerste sterrenstelsels en hun rol bij de veranderingen in het vroege heelal."
Het succes van dit onderzoeksresultaat geeft hoop dat astronomen in de nabije toekomst nog veel meer verre stelsels gaan vinden.
Artikel
Lyman-alpha emission from a luminous z=8.68 galaxy: implications for galaxies as tracers of cosmic reionization. By Adi Zitrin, Ivo Labbé, Sirio Belli, Rychard Bouwens, Richard S. Ellis, Guido Roberts-Borsani, Daniel P. Stark, Pascal A. Oesch, Renske Smit. Accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters. Gratis preprint: http://arxiv.org/abs/1507.02679v1
Astronomen verpulveren record verste sterrenstelsel
