Een internationaal team, onder leiding van de Universiteit van Genève (Zwitserland), heeft drie ultrazware sterrenstelsels opgespoord die zich al tijdens de eerste miljard jaar na de oerknal hebben gevormd, maar desondanks elk bijna net zoveel massa hebben als ons Melkwegstelsel. Deze verrassende ontdekking, gedaan met de Webb-ruimtetelescoop, wijst erop dat de vorming van sterren in het vroege heelal veel efficiënter verliep dan tot nu toe werd aangenomen (Nature). Het team heeft een systematische analyse uitgevoerd van een aantal emissielijnstelsels (ELG’s) binnen de eerste miljard jaar van de kosmische geschiedenis. ELG’s vertonen heldere emissielijnen in hun spectrum, die op specifieke golflengten afsteken tegen de donkere achtergrond van het spectrum. Dankzij het bestaan van deze emissielijnen kon het team de afstanden van de sterrenstelsels nauwkeurig bepalen en bovendien een betrouwbare schatting maken van de hoeveelheid sterren die de stelsels bevatten. Daarbij vielen drie sterrenstelsels op door hun grote sterrenrijkdom. Tot nu toe werd aangenomen dat alle sterrenstelsels geleidelijk zijn ontstaan binnen grote halo’s van donkere materie die normale materie in de vorm van gasatomen en -moleculen bijeenbrachten. Geschat werd dat hooguit twintig procent van dit gas binnen sterrenstelsels in sterren werd omgezet. De nieuwe waarnemingen stellen deze zienswijze echter op de proef en wijzen erop dat het stervormingsproces in het vroege heelal mogelijk veel sneller en efficiënter verliep. Met behulp van de geavanceerde Webb-ruimtetelescoop heeft het team systematisch sterrenstelsels in het zeer verre (en dus vroege) heelal onderzocht. Daarbij ontdekten de astronomen dat de meeste stelsels aan de bestaande modellen voldoen. Maar ze ontdekten ook drie verrassend zware sterrenstelsels die ongeveer dezelfde stellaire massa hebben als ons huidige Melkwegstelsel. De drie sterrenstelsels vormen bijna tweemaal zo efficiënt sterren als stelsels van lagere massa in hetzelfde tijdperk of gewone stelsels op latere momenten in de kosmische geschiedenis. Omdat de drie stelsels vanwege hun hoge stofgehalte duidelijk rood gekleurd zijn, worden ze de Rode Monsters genoemd. Hoewel de nieuwe bevindingen niet in strijd zijn met het meest gangbare kosmologische model, roepen ze wel vragen op over de bestaande theorieën voor de vorming van sterrenstelsels, en met name over het feit dat er onverwacht veel massarijke sterrenstelsels in het vroege heelal zijn. Mogelijk vonden er in het vroege heelal unieke processen plaats, die ervoor zorgden dat bepaalde vroege sterrenstelsels in heel snel tempo sterren konden vormen en zo dus al heel vroeg in de geschiedenis konden ontstaan. (EE) (Image credit: NASA/CSA/ESA, M. Xiao & P. A. Oesch (University of Geneva), G. Brammer (Niels Bohr Institute), Dawn JWST Archive)
