Vlak na de Big Bang op de foto

We leven nu bijna 13 miljard jaar later dan het ontstaan van deze sterren en zij vormen de meest uitgebreide collectie sterrenstelsels in het zeer vroege heelal. De onderzoeksresultaten worden 20 november a.s. gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift ‘Astrophysical Journal’.

De ontdekking geeft zeer waardevolle inzichten in het ontstaan van sterrenstelsels. “Het opmerkelijke is dat we vele kleine sterrenstelsels en maar zeer weinig heldere hebben gevonden”, licht Rychard Bouwens van de Universiteit van Californië toe, die de studie leidde. “Dit geeft aan dat sterrenstelsels groeien door de botsing van kleine stelsels.” De studie laat ook zien dat de straling van de sterrenstelsels bij elkaar opgeteld zeer intens is, intens genoeg om het universum als geheel te verhitten en te ionizeren. Het gas van het universum was aan het afkoelen sinds de Big Bang, maar dankzij deze sterrenstelsels is het gas weer verhit geraakt.

Marijn Franx, lid van het team, legt uit: “Waarschijnlijk hebben deze stelsels de hoogste bijdrage geleverd aan de hoeveelheid energie die nodig was om het universum weer te verhitten. De resultaten laten zien dat de stelsels snel helderder werden, en groter in aantal. Langzaam maar zeker werd het heelal ontsluierd.”

De sterrenstelsels die de Hubble heeft ontdekt zijn kleiner dan de sterrenstelsels in het nabije universum, en veel blauwer. Dat is bewijs voor het feit dat het hier zeer jonge stelsels betreft waarin heel veel nieuwe sterren worden gevormd. De stelsels lijken rood in de Hubble-plaatjes vanwege de enorme afstand tot de aarde. Het licht van de sterren is 13 miljard jaar onderweg geweest voor het bij ons kwam. Tijdens deze tocht is het blauwe licht naar het rood verschoven vanwege de uitzetting van het universum.

Volgens menselijke normen voltrekken de gebeurtenissen in het heelal zich tergend langzaam. Sterren, bijvoorbeeld, leven miljarden jaren. Slechts enkele overgangen in het heelal voltrekken zich ‘snel’. Een daarvan is de ophitting en reionizatie. Die wordt veroorzaakt door de straling van het ultra-violette licht van de sterrenstelsels. Hierdoor wordt het koude waterstof in slechts enkele honderden miljoenen jaren verhit tot een heet plasma. Met de Hubble-telescoop kunnen sterrenkundigen zien wat voor soort sterrenstelsels dit verschijnsel veroorzaakten.

Een paar jaar geleden was dit soort onderzoek nog onmogelijk. Maar dankzij de nieuwe ACS-camera (Advanced Camera for Surveys) op de Hubble-ruimtetelescoop kunnen sterrenkundigen terugkijken tot op zeer grote diepte in het heelal. Mogelijk wordt de Hubble binnenkort uitgerust met de Planetary Camera 3 (WFC3), die nog verder kan terugkijken. De verste sterrenstelsels kunnen pas worden ontdekt als de NASA/ESA James Web Space Telescope (JWST) wordt gelanceerd, waarschijnlijk in 2013. “Met het Europese instrument NIRSPEC kunnen we dan eindelijk ook deze sterrenstelsels begrijpen”, aldus Franx, die lid is van het wetenschappelijke team dat NIRSPEC bouwt.