De sterren zijn misschien slechts 800 miljoen jaar na de oerknal ontstaan
De James Webb Space Telescope observeerde duizenden sterrenstelsels die werden uitvergroot door een cluster van sterrenstelsels op de voorgrond. Rond slechts een van die sterrenstelsels hebben astronomen misschien enkele van de vroegste sterren gezien die ze ooit hebben gezien.
Enkele van de vroegste sterren die tot nu toe zijn waargenomen, komen nu aan het licht in een van de eerste opnamen van de James Webb Space Telescope.
De sterren zijn ongeveer 800 miljoen jaar na de oerknal gevormd en leven in dichte groepen die bolvormige sterrenhopen en omringen worden genoemd een verre melkweg genaamd de Sparkler, astronomen rapporteren in de 1 oktober Astrofysische journaalbrieven. Bolvormige sterrenhopen herbergen vaak enkele van de oudste sterren in hedendaagse sterrenstelsels zoals de onze, maar het is moeilijk om hun exacte leeftijd te bepalen. De nieuwe bevinding zou onderzoekers kunnen helpen vast te stellen wanneer dergelijke clusters zich begonnen te vormen.
In vergelijking met een melkwegstelsel zijn bolvormige sterrenhopen klein, waardoor ze vanuit het hele universum moeilijk te zien zijn. Maar deze keer hielp een gigantische natuurlijke lens in de ruimte. De Sparkler is een van de duizenden sterrenstelsels die ver achter een enorm, veel dichterbij gelegen sterrenstelsel liggen, SMACS 0723 genaamd, dat het onderwerp was van de eerste publiekelijk vrijgegeven wetenschappelijke afbeelding van de James Webb Space Telescope, of JWST (SN: 7/11/22). De cluster vervormt de ruimtetijd zodanig dat het licht van de verder weg gelegen sterrenstelsels erachter wordt vergroot.
Voor al die verre sterrenstelsels brengt die extra vergroting details naar voren die nog nooit eerder zijn gezien. Een langwerpig sterrenstelsel omringd door geelachtige klodders trok de aandacht van astronoom Lamiya Mowla en haar collega’s.
“Toen we het voor het eerst zagen, zagen we al die kleine stippen eromheen die we ‘de glitters’ noemden”, zegt Mowla van de Universiteit van Toronto. Het team vroeg zich af of de glinsteringen bolvormige sterrenhopen zouden kunnen zijn, hechte families van sterren waarvan wordt gedacht dat ze samen zijn geboren en hun hele leven dicht bij elkaar blijven (SN: 15/10/20).
“De openstaande vraag die er nog steeds is, is hoe de bolvormige sterrenhopen zelf zijn geboren?” zegt Mowla. Zijn ze geboren op ‘kosmische middag’, 10 miljard jaar geleden, toen de stervorming in het hele universum een ​​hoogtepunt bereikte? Of zijn ze 13 miljard jaar geleden gevormd bij ‘kosmische dageraad’, toen sterren zich voor het eerst konden vormen (SN: 3/4/22)?
Het licht van de Sparkler doet er ongeveer 9 miljard jaar over om de aarde te bereiken, dus als de schitteringen bolvormige sterrenhopen zijn die zo lang geleden schenen, kunnen ze astronomen helpen die vraag te beantwoorden.
Mowla en haar collega’s gebruikten gegevens van JWST om de golflengten van het licht dat uit de vonken komt te analyseren. Sommigen van hen lijken sterren te vormen op het moment dat hun licht de sterrenhopen verliet. Maar sommigen hadden al hun sterren al lang daarvoor gevormd.
“Als we ze zien, zijn de sterren al ongeveer 4 miljard jaar oud”, zegt astrofysicus Kartheik Iyer, ook van de Universiteit van Toronto.
Dat betekent dat de oudste sterren in de vonken zich ongeveer 13 miljard jaar geleden zouden kunnen hebben gevormd. Aangezien het heelal 13,8 miljard jaar oud is, “is er slechts een korte tijd na de oerknal waarin deze zich zouden kunnen hebben gevormd”, zegt hij.
Met andere woorden, deze clusters werden bij zonsopgang geboren, niet rond het middaguur.
Het bestuderen van meer bolvormige clusters rond oude sterrenstelsels zou kunnen helpen bepalen of dergelijke clusters vroeg in de geschiedenis van het universum veel voorkomen of zeldzaam zijn. Ze kunnen ook helpen bij het ontrafelen van de vormingsgeschiedenis van sterrenstelsels, zeggen Mowla en Iyer. Hun team heeft voorstellen gedaan voor observaties in het eerste jaar van JWST die precies dat zouden kunnen doen.
Voor JWST was het bijna onmogelijk om minuscule structuren zoals bolvormige sterrenhopen van zo ver te onderscheiden, zegt astronoom Adélaïde Claeyssens van de Universiteit van Stockholm. Ze was niet betrokken bij het nieuwe werk, maar leidde eerder dit jaar een soortgelijk onderzoek van meerdere sterrenstelsels vergroot door de SMACS 0723 cluster.
“Het is de eerste keer dat we hebben laten zien dat we met James Webb veel van dit soort sterrenstelsels met heel kleine structuren zullen waarnemen”, zegt Claeyssens. “James Webb zal een gamechanger zijn voor dit veld.”
