De Webb-ruimtetelescoop heeft zijn eerste licht laten schijnen over de vorming van sterrenstelsels in het vroege heelal. Daarbij heeft hij het bestaan bevestigd van een cluster van zeven sterrenstelsels die zich slechts 650 miljoen jaar na de oerknal heeft gevormd.
Op basis van de verzamelde gegevens hebben astronomen de toekomstige ontwikkeling van de cluster-in-wording berekend en vastgesteld dat deze uiteindelijk kolossale afmetingen kan bereiken (The Astrophysical Journal Letters). Om de afstand van de sterrenstelsels te kunnen bevestigen, hebben de astronomen nauwkeurige metingen gedaan met de nabij-infraroodspectrograaf van de ruimtetelescoop.
Deze metingen hebben laten zien dat ze met snelheden van meer dan duizend kilometer per seconde binnen een halo van donkere materie bewegen.
Aan de hand van de spectrale gegevens konden de wetenschappers de toekomstige ontwikkeling van de groep sterrenstelsels berekenen.
De modellen geven aan dat deze zogeheten protocluster in omvang en massa zal groeien en uiteindelijk zo’n beetje de Coma-cluster zal evenaren – een enorme cluster in het huidige heelal, die uit duizenden afzonderlijke sterrenstelsels bestaat.
Clusters zijn de grootste massaconcentraties in het heelal, die met hun zwaartekracht de ruimtetijd kunnen vervormen.
Dit zogeheten zwaartekrachtlenseffect kan een vergrotend effect hebben op objecten buiten de cluster.
Dat betekent dat astronomen zo’n cluster als een reusachtig vergrootglas kunnen gebruiken.
Bij de waarnemingen van de verre protocluster hebben de onderzoekers de lenswerking van de nabijere Pandora-cluster benut.
Zonder deze ‘hulplens’ zouden zelfs de gevoelige instrumenten van de Webb-ruimtetelescoop niet zo diep het heelal in kunnen kijken.
De zeven verre sterrenstelsels die nu met Webb onder de loep zijn genomen, zijn geselecteerd aan de hand van gegevens van het Frontier Fields-programma van de Hubble-ruimtetelescoop. In het kader van dit programma deed Hubble met behulp van zwaartekrachtlenzen waarnemingen van zeer verre sterrenstelsels.
Maar omdat Hubble geen licht voorbij het nabij-infrarood kan waarnemen, waren de spectrografische gegevens die hij verzamelde niet nauwkeurig genoeg om de afstand van het groepje sterrenstelsels te kunnen bepalen. (EE)
(Image Credit: NASA, ESA, CSA, Takahiro Morishita (IPAC)
