Voor het eerst zijn donkere sterrenstelsels – een vroege, theoretisch voorspelde fase in het ontstaan van sterrenstelsels – waargenomen. Deze objecten zijn in wezen gasrijke sterrenstelsels zonder sterren. Met behulp van ESO’s Very Large Telescope is een internationaal onderzoeksteam erin geslaagd om deze ongrijpbare objecten te detecteren via de gloed die zij vertonen doordat zij door een quasar worden aangelicht.
Donkere sterrenstelsels zijn kleine, gasrijke stelsels in het vroege heelal die niet erg bedreven zijn in het produceren van sterren. Hun bestaan wordt voorspeld door theorieën over de vorming van sterrenstelsels: ze worden beschouwd als de bouwstenen van de huidige, heldere stelsels, die rijk zijn aan sterren. Astronomen denken dat zij deze grote stelsels wellicht van het gas hebben voorzien waarmee zij later hun huidige sterren hebben geproduceerd.
Omdat ze weinig of geen sterren bevatten, zenden de donkere stelsels niet veel licht uit. Daardoor zijn ze moeilijk waarneembaar. Al jaren proberen astronomen technieken te ontwikkelen om het bestaan van deze stelsels te bevestigen. De eerste aanwijzingen voor hun bestaan waren kleine absorptiedipjes in de spectra van lichtbronnen op de achtergrond. Bij dit nieuwe onderzoek zijn de donkere stelsels nu voor het eerst rechtstreeks waargenomen.
"We hebben het probleem van de detectie van donkere stelsels aangepakt door ze met licht te beschijnen", aldus Simon Lilly (ETH Zürich, Zwitserland), mede-auteur van het onderzoeksartikel. "We hebben gezocht naar de fluorescerende gloed van het gas in donkere stelsels die door het ultraviolette licht van een naburige en zeer heldere quasar worden aangelicht. Het quasarlicht brengt deze stelsels aan het gloeien op een manier die vergelijkbaar is met hoe witte kleding oplicht onder de uv-lampen in een nachtclub."
Het onderzoeksteam heeft het grote licht-opvangende oppervlak en de grote gevoeligheid van de Very Large Telescope (VLT) benut om een reeks zeer lang belichte opnamen te maken, om zo de extreem zwakke gloed van de donkere stelsels te detecteren. Met het instrument FORS2 is een hemelgebied rond de heldere quasar HE 0109-3518 in kaart gebracht, om zo het ultraviolette licht op te sporen dat waterstofgas uitzendt als het aan intense straling wordt blootgesteld. Door de uitdijing van het heelal wordt dit licht, tegen de tijd dat het bij de VLT aankomt, waargenomen als een violet schijnsel.
Meer afbeeldingen en een video op de Nederlandstalige ESO-website
Donkere sterrenstelsels opgespoord in het vroege heelal
