Astronomen die naar sterrenstelsels in het verre verleden van het universum kijken, waren verrast toen ze enkele compacte, zeer jonge sterrenstelsels vonden met massa's die lijken op een volwassen, volwassen sterrenstelsel. De sterrenstelsels, elk slechts 5.000 lichtjaar in doorsnee, zijn een fractie van de grootte van de huidige volwassen sterrenstelsels, maar bevatten ongeveer hetzelfde aantal sterren. Elk sterrenstelsel zou in de centrale hub van ons Melkwegstelsel kunnen passen.
Door de Hubble te gebruiken in samenwerking met het Keck Observatorium op Hawaï, konden astronomen de sterrenstelsels bestuderen zoals ze 11 miljard jaar geleden bestonden, toen het heelal nog geen 3 miljard jaar oud was.
â € œHet zien van de compacte afmetingen van deze sterrenstelsels is een puzzel ”, zegt Pieter G. van Dokkum van de Yale University in New Haven, Connecticut, VS, die de studie leidde. “Geen enkel massief sterrenstelsel op deze afstand is ooit zo compact waargenomen. Deze sterrenstelsels zouden in 11 miljard jaar veel moeten veranderen en vijf keer groter worden. Ze kunnen groter worden door te botsen met andere sterrenstelsels, maar dergelijke botsingen zijn mogelijk niet het volledige antwoord. Het is nog niet duidelijk hoe ze zichzelf zouden opbouwen om de grote sterrenstelsels te worden die we vandaag zien.â €
Om de afmetingen van de sterrenstelsels te bepalen, gebruikte het team de Near Infrared Camera en Multi-Object Spectrometer op Hubble. Voor de Keck-waarnemingen werd een krachtige laser gebruikt om beeldvervaging veroorzaakt door de atmosfeer van de aarde te corrigeren. Alleen de Very Large Telescope van Hubble, Keck en ESO kunnen de afmetingen van deze sterrenstelsels echt meten, omdat ze erg klein en ver weg zijn.
De ultra-dichte sterrenstelsels zouden 11 miljard jaar geleden de helft kunnen uitmaken van alle sterrenstelsels van die massa, zei Van Dokkum, en vormen de bouwstenen van de grootste sterrenstelsels van vandaag.
Hoe zijn deze kleine, overvolle sterrenstelsels ontstaan? Een van de manieren, suggereert Van Dokkum, is de interactie van donkere materie en waterstofgas in het ontluikende heelal. Donkere materie is een onzichtbare vorm van materie die het grootste deel van de massa van het universum voor zijn rekening neemt. Kort na de oerknal bevatte het heelal een oneffen landschap van donkere materie. Waterstofgas raakte opgesloten in de zakken van het onzichtbare materiaal en begon snel rond te draaien in de zwaartekrachtdraaikolk van donkere materie, en vormde in een razend tempo sterren.
Op basis van de massa van de sterrenstelsels, die is afgeleid van hun kleur, schatten de astronomen dat de sterren rond hun galactische schijven draaien met een snelheid van ongeveer 400 tot 500 kilometer per seconde. Sterren in de huidige sterrenstelsels reizen daarentegen met ongeveer de helft van die snelheid omdat ze groter zijn en langzamer draaien dan de compacte sterrenstelsels.
De astronomen zeggen dat deze sterrenstelsels ideale doelen zijn voor de Wide Field Camera 3, die tijdens de komende Servicing Mission 4 in het najaar van 2008 aan boord van de Hubble zal worden geïnstalleerd.
Oorspronkelijke nieuwsbron: European Hubble Space Telescope Homepage
