13,23 miljard jaar onderweg

Het sterrenstelsel, dat is ontdekt door een internationaal onderzoeksteam – met ook enkele Leidse wetenschappers – heeft de prozaïsche naam EGSY8p7 gekregen. Bij het opsporen van verre sterrenstelsels maken de astronomen gebruik van een nieuwe techniek. Ze vergelijken de kleuren van sterrenstelsels op opnamen van de Hubble-ruimtetelescoop met infraroodwaarnemingen van de Spitzer-ruimtetelescoop. De drie kandidaten die ze op deze manier hebben geselecteerd staan nu op de plaatsen 1, 2 en 4 van de lijst van verste stelsels. "Dat we nu zo’n grote sprong maken, komt doordat we die innovatieve techniek hebben ontwikkeld", zegt onderzoeker Ivo Labbé van de Universiteit Leiden. "De nieuwe techniek is voor ons wat de klapschaats was voor schaatsers."

De onderzoekers maakten voor het opsporen van dit sterrenstelsel in eerste instantie gebruik van beelden van Hubble (zie afbeelding) en Spitzer (zie de inzet op de afbeelding). De bijzondere rode kleur die EGSY8p7 op de Spitzer-beelden had, was voor onderzoekers reden om het sterrenstelsel te bestuderen met behulp van de Keck I telescoop op Hawaï. Op deze telescoop bevindt zich de Mosfire infraroodspectrograaf waarmee de onderzoekers speurden naar de straling van waterstofgas. Bellen van dat hete waterstofgas ontstaan door de UV-straling van sterren die nog maar net het levenslicht hebben gezien.

Tot voor enkele jaren rekenden astronomen er niet op dat ze op zulke kolossale afstanden nog sterrenstelsels konden opsporen aan de hand van de ultraviolette straling die door jonge sterren wordt uitgezonden. In het vroege heelal was de ruimte tussen de stelsels namelijk gevuld met wolken van neutraal waterstofgas die deze straling absorberen. Maar nu weten onderzoekers wel beter. Zo’n 400 miljoen jaar na de oerknal zorgde de straling van jonge sterren ervoor dat het neutrale waterstofgas ioniseerde tot plasma. En plasma is wel doorzichtig.

Ivo Labbé: "Bevestigingen van sterrenstelsels zoals EGSY8p7 vertellen ons stukje bij beetje het verhaal van het ontstaan van de eerste sterrenstelsels en hun rol bij de veranderingen in het vroege heelal."

Lyman-alpha emission from a luminous z=8.68 galaxy: implications for galaxies as tracers of cosmic reionization, Adi Zitrin, Ivo Labbé, Sirio Belli, Rychard Bouwens, Richard S. Ellis, Guido Roberts-Borsani, Daniel P. Stark, Pascal A. Oesch, Renske Smit. Accepted for publication in the Astrophysical Journal Letters. Gratis preprint: http://arxiv.org/abs/1507.02679v1

Bron: Astronomie.nl, Scientias.nl