Astronomen hebben, met behulp van de Keck-telescopen op Maunakea (Hawaï) een protocluster van sterrenstelsels in het vroege heelal ontdekt die omgeven is door verrassend heet gas.
Dit gas bevindt zich rond een reusachtige verzameling sterrenstelsels die COSTCO-I wordt genoemd (The Astrophysical Journal Letters).
Vanaf de aarde nemen we COSTCO-I waar zoals hij eruitzag toen het heelal 11 miljard jaar jonger was dan nu. De protocluster, een voorloper van de huidige clusters, dateert uit een tijd waarin het gas dat het grootste deel van de ruimte buiten de sterrenstelsels vulde (het zogeheten intergalactische medium) aanzienlijk koeler was. Tijdens dit tijdperk, dat ook wel de ‘kosmische middag’ wordt genoemd, bereikte de stervormingsactiviteit van sterrenstelsels haar hoogtepunt.
Er was volop ‘koel’ gas met temperaturen van ongeveer 10.000 graden Celsius voorhanden om sterrenstelsels te kunnen vormen en te laten groeien.
Het gas dat met COSTCO-I wordt geassocieerd lijkt zijn tijd ver vooruit.
Met temperaturen van 100.000 tot meer dan 10 miljoen graden Celsius is het ongeveer net zo heet als het huidige intergalactische medium, dat ook wel het ‘Warm-Hot Intergalactic Medium’ wordt genoemd.
Het is voor het eerst dat astronomen zo’n voorraad van oeroud gas hebben opgespoord die de kenmerken vertoont van het huidige intergalactische medium.
Het is verreweg het vroegst bekende deel van het heelal dat is ‘opgestookt’ tot temperaturen van het huidige intergalactische medium.
Als we laatstgenoemde beschouwen als een kolossale kosmische stofpot die borrelt en schuimt, dan is COSTCO-I waarschijnlijk de eerste ‘bubbel’ die in de nog grotendeels koude stoofpot opborrelde.
COSTCO-I heeft meer dan 400 biljoen keer zoveel massa als onze zon en strekt zich over enkele miljoenen lichtjaren uit. Hoewel astronomen wel vaker verre protoclusters ontdekken, viel aan COSTCO-I iets bijzonders op.
Normaal gesproken is zo’n grote protocluster omgeven door neutraal waterstofgas, maar dat is hier niet het geval. Dat is waarom de astronomen denken dat het gas in COSTCO-I miljoenen graden heet is, veel heter dan het toenmalige intergalactische medium.
Hoe het Warm-Hot Intergalactic Medium is ontstaan, is onduidelijk. Mogelijk hebben botsingen en daaropvolgende samensmeltingen van sterrenstelsels hierbij een rol gespeeld.
Maar het is ook mogelijk dat de benodigde energie is geleverd door reusachtige jets van radiostraling, die door superzware zwarte gaten binnen de protocluster zijn gegenereerd. Het intergalactische medium is het gasreservoir dat sterrenstelsels van ‘bouwmateriaal’ voorziet.
Heet gas gedraagt zich anders dan koud gas, wat bepalend is voor hoe gemakkelijk het naar sterrenstelsels toe kan stromen om sterren te vormen. (EE)
(Image Credit: NASA/JPL)
