Toen astronomen de eerste beelden van de vroegste sterrenstelsels in het heelal van de Webb-ruimtetelescoop bekeken, waren ze geschokt.
De verre jonge sterrenstelsels leken te helder, te massarijk en te volgroeid om zo kort na de oerknal te zijn gevormd.
Met behulp van nieuwe simulaties heeft een team van astrofysici onder leiding van Guochao Sun (Caltech) nu laten zien dat deze sterrenstelsels waarschijnlijk toch niet zo zwaar zijn (Astrophysical Journal Letters).
De ontdekking van de verre sterrenstelsels kwam als een grote verrassing, omdat ze veel helderder waren dan verwacht. Normaal gesproken is een sterrenstelsel helder omdat het groot en zwaar is.
Maar omdat ze al heel vroeg in de kosmische geschiedenis moeten zijn gevormd, kon er niet genoeg tijd zijn geweest voor de vorming van zulke enorme sterrenstelsels. De nieuwe computersimulaties bieden uitkomst.
Ze laten zien dat de vorming van heldere sterrenstelsels tijdens de zogeheten kosmische dageraad – de periode tussen ruwweg 100 miljoen en 1 miljard jaar na de oerknal – goed verklaarbaar is.
Het meeste licht van een sterrenstelsel is namelijk afkomstig van de zwaarste sterren.
Maar omdat zware sterren heel snel ‘opbranden’, hebben ze een korte levensduur.
Hierdoor is de helderheid van een sterrenstelsel meer gerelateerd aan het aantal sterren dat de afgelopen paar miljoen jaar is gevormd dan door de massa van het stelsel als geheel. Ook jonge, minder zware sterrenstelsels kunnen bij vlagen dus heel helder zijn.
Vandaar dat astronomen diverse zeer heldere sterrenstelsels op de Webb-beelden hebben aangetroffen.
De aantallen heldere jonge stelsels die de computersimulaties voorspellen zijn daarmee in overeenstemming. (EE)
(Image Credit: Aaron M. Geller, Northwestern, CIERA + IT-RCDS)
