Een internationaal team van astronomen, onder wie drie Leidse sterrenkundigen, heeft een sterrenstelsel met opmerkelijke eigenschappen ontdekt op een recordafstand van 13,4 miljard lichtjaar. Het melkwegstelsel, gelegen in de richting van sterrenbeeld de Grote Beer, is uitzonderlijk helder, waardoor het mogelijk was het op deze recordafstand te zien. Het licht heeft er 13,4 miljard jaar over gedaan om de aarde te bereiken. De astronomen zien het heelal dus toen het nog maar 400 miljoen jaar oud was, op slechts drie procent van zijn huidige leeftijd.
Coauteur Marijn Franx, hoogleraar sterrenkunde aan de Universiteit Leiden: “Het stelsel was al eerder opgedoken in opnames met de Hubble-ruimtetelescoop en de Spitzer-telescoop. We waren verbaasd over zijn enorme helderheid en afstand en geloofden het aanvankelijk niet omdat dergelijke heldere sterrenstelsels op die afstand niet horen te bestaan. Nauwkeurige afstandsmetingen met Hubble leerden ons echter dat het stelsel nog verder stond dan we dachten.”
Het ontdekte stelsel staat op een roodverschuiving van 11,1, wat overeenkomt met 13,4 miljard lichtjaar afstand, zo’n 400 miljoen jaar na de oerknal. Het vorige record stond op naam van een stelsel op roodverschuiving 8,68 (550 miljoen jaar na de oerknal). De ontdekking levert nieuwe inzichten op in de ontwikkeling van het zeer vroege universum en de vormingsgeschiedenis van sterrenstelsels zoals onze Melkweg.
“We dachten dat sterrenstelsels geleidelijk aan ontstaan en langzaam groeien door het aantrekken van gas en botsingen met andere stelsels”, zegt coauteur Ivo Labbé (Leiden), ”maar door deze ontdekking moet onze interpretatie van het vroege heelal op de schop. De theoretici kunnen dus weer aan de slag.”
Franx heeft lange tijd getwijfeld of het resultaat wel klopte. “Maar alle herhaalde controles bevestigden het eerdere resultaat. We hebben dus niet zomaar een afstandsrecord, we hebben een olifant in het extreem vroege heelal ontdekt, waar we een muisje verwachtten. Maar eerlijk gezegd begrijpen we niet hoe zo’n olifant zo vroeg al kon bestaan.”
Het sterrenstelsel is ook op infraroodgolflengten met de Spitzer-telescoop waargenomen. Dat is een kleine telescoop met een diameter van slechts 85 cm. Deze bevestiging is zeer belangrijk, want het laat zien dat het stelsel al zo’n miljard sterren heeft gevormd.
Rychard Bouwens (Leiden) blikt vooruit: “Het is voor het eerst dat we Hubble konden gebruiken voor een zeer precieze afstandsbepaling op deze gigantische afstand. Over 3,5 jaar kunnen we dat met de opvolger van Hubble (de James Webb Space Telescope - JWST) nog veel beter. Wie weet wat voor verrassingen ons dan nog te wachten staan.”
Astronomen zien uitzonderlijk helder sterrenstelsel op recordafstand
