Massarijke sterrenstelsels werden al vroeg in de geschiedenis van het heelal volwassen.
Dat blijkt uit onderzoek door een internationaal team van astronomen die 118 verre sterrenstelsels hebben waargenomen met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en een scala aan andere (optische) telescopen.
De meeste sterrenstelsels zijn ontstaan toen het heelal nog erg jong was.
Zo ging de vorming van ons eigen Melkwegstelsel waarschijnlijk 13,6 miljard jaar geleden van start, toen het heelal nog maar amper 200 miljoen jaar bestond.
Toen het heelal ongeveer tien procent van zijn huidige leeftijd had (1 tot 1,5 miljard jaar na de oerknal), ondergingen de meeste sterrenstelsels een ‘groeispurt’.
Tijdens deze periode bouwden ze het grootste deel van hun stellaire massa op, en ontstonden de spiraalschijven zoals we die bij veel van de huidige sterrenstelsels waarnemen.
Bij de nieuwe survey, die ALPINE heet, hebben astronomen 118 sterrenstelsels waargenomen die middenin hun groeispurt zaten.
Daarbij hebben ze vastgesteld dat veel van de stelsels aanzienlijke hoeveelheden stof en zware elementen bevatten – materiaal dat door opeenvolgende generaties van stervende sterren is geproduceerd en verspreid. Omdat sterrenstelsels in het vroege heelal nog niet veel tijd hebben gehad om sterren te vormen, verwachtten de astronomen niet veel stof of zware elementen te zien.
Eerdere onderzoeken leken dat ook te bevestigen.
Maar nu is dan toch ontdekt dat ongeveer een op de vijf verre stelsels dermate stofrijk is dat de ultraviolette straling van pasgeboren sterren aan het zicht onttrokken wordt.
Veel van de stelsels zien er volgroeid uit.
Ze vertonen een grote verscheidenheid aan structuren, waaronder ook de eerste tekenen van de schijfvorming die kan leiden tot de vorming van een spiraalstructuur zoals ook onze Melkweg die kent.
Een en ander wijs erop dat de ontwikkeling van sterrenstelsels sneller is verlopen dan werd verwacht.
Waarom dat zo is, is nog onduidelijk.
Om meer over de verre sterrenstelsels te weten te komen, willen de astronomen ALMA nog wat langer op afzonderlijke exemplaren richten. Op die manier hopen ze te kunnen vaststellen waar het stof zich precies bevindt, en de bewegingen van het tevens aanwezige gas in kaart te brengen. (EE)
(Artist’s illustration: Credit: B. Saxton NRAO/AUI/NSF, ESO, NASA/STScI; NAOJ/Subaru)
