Astronomen brengen spinrag van kosmisch web in kaart
Een internationaal team van astronomen van onder andere de Leidse Sterrewacht, heeft voor het eerst een stukje van het donkere, kosmisch web in kaart gebracht. Het onderzoek versterkt de hypothese dat het jonge heelal bestond uit enorme aantallen, kleine groepjes pasgevormde sterren. De astronomen publiceren hun bevindingen in het vakblad Astronomy & Astrophysics.
Knooppunten van het web
Sterrenkundigen gaan er al langer vanuit dat de miljarden sterrenstelsels in ons heelal verbonden zijn via een enorm kosmisch web van gasstromen. Het web zelf is lastig te zien, omdat het bijna geen licht geeft. De knooppunten in dit kosmische web waren al wel in kaart gebracht aan de hand van quasars. Dat zijn superzware zwarte gaten in de centra van sterrenstelsels waarvan de omgeving enorme hoeveelheden licht uitzendt. Het licht wordt vervolgens verstrooid door het kosmische web en daardoor wordt het web rond de quasars zichtbaar. Helaas zijn quasars zeldzaam. Bovendien bevinden ze zich alleen op knooppunten van het kosmische web. Daardoor leveren ze een beperkt beeld op.
Het is de onderzoekers nu voor het eerst gelukt om een klein stuk van het kosmisch web te zien zónder quasars te gebruiken. Een team geleid door Roland Bacon (CNRS, Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Frankrijk) richtte de Very Large Telescope 140 uur lang (verspreid over zes nachten tussen augustus 2018 en januari 2019) op een deel van het iconische Hubble Ultra Deep Field.
Verstrooid licht
Met behulp van de Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) konden de onderzoekers het licht van groepjes sterren en sterrenstelsels opvangen dat verstrooid werd door gasfilamenten van het kosmische web. Het gaat om licht van zo'n twee miljard jaar na de oerknal.
Uit de waarnemingen bleek dat mogelijk meer dan de helft van het verstrooide licht niet van grote felle stralingsbronnen komt, maar van een zee van tot nu toe onontdekte sterrenstelsels met een zeer lage lichtkracht die veel te zwak zijn om afzonderlijk te kunnen worden waargenomen.
Piepkleine sterrenstelsels
Het onderzoek versterkt de hypothese dat het jonge heelal bestond uit enorme aantallen, kleine groepjes pasgevormde sterren. Mede-auteur Joop Schaye van de Sterrewacht Leiden: ‘We denken dat het licht dat we zien voornamelijk afkomstig is van jonge sterrenstelsels die elk miljoenen keren minder sterren bevatten dan ons eigen Melkwegstelsel. Dergelijke piepkleine stelsels zijn waarschijnlijk verantwoordelijk geweest voor het einde van de kosmische donkere tijden, toen minder dan een miljard jaar na de oerknal het heelal werd verlicht en verhit door de eerste generaties sterren.’
Mede-auteur Michael Maseda, ook van de Leidse Sterrewacht voegt toe: ‘De MUSE-waarnemingen geven ons dus niet alleen een beeld van het kosmisch web, maar leveren ook nieuw bewijs voor het bestaan van de extreem kleine sterrenstelsels die een zo cruciale rol vervullen in modellen van het vroege heelal.’
In de toekomst willen de astronomen graag grotere stukken van het kosmische web in kaart brengen. Daarom werken de sterrenkundigen aan een verbetering van het MUSE-instrument zodat het een twee tot vier keer grotere blikveld oplevert.
Wetenschappelijk artikel
Meer over dit onderzoek in de Volkskrant:
Opgemaakt persbericht op www.astronomie.nl