Onderzoekers hebben de eerste beelden vastgelegd van een 'monsterstelsel' dat net zo ongrijpbaar is als de mythische, monsterlijke yeti: een enorm, verborgen sterrenstelsel dat sterren produceert die 100 keer groter zijn dan die van de Melkweg.
Men vermoedde al lang dat enorme sterrenstelsels zich in het zeer jonge universum hebben gevormd. Maar net als de yeti - de legendarische aapachtige reus van de Himalaya die nog moet worden gevonden - bleken jonge versies van deze sterrenstelsels frustrerend moeilijk te lokaliseren, en astronomen zochten tevergeefs naar tekenen van hen tijdens hun snelle groei.
Wetenschappers hebben onlangs echter een glimp opgevangen van het licht van een jeugdig sterrenstelsel terwijl de stervormende verlichting door stofwolken glinsterde; de ontdekking was een "serendipitaire detectie", rapporteerden de onderzoekers in een nieuwe studie. Met andere woorden, de astronomen gingen niet op zoek naar een kosmische yeti; ze vonden per ongeluk zijn voetafdrukken.
Van enkele van de meest massieve sterrenstelsels in het jonge universum wordt aangenomen dat ze heel snel zijn opgekomen en gegroeid, maar waarnemingen hebben deze met sterren gevulde beesten pas in hun volwassen staat gevangen. In de nieuwe studie beschreven de auteurs de eerste babyfoto's van een van deze zogenaamde monsterstelsels, vastgelegd tijdens een zeer actieve stervormingsperiode.
Het glimmende signaal werd opgevangen door de Atacama Large Millimeter Array (ALMA), een netwerk van 66 gevoelige radiotelescopen in de hooggelegen Atacama-woestijn in Chili. Dichte wolken van kosmisch stof in een heel klein deel van de hemel bedekten het jonge sterrenstelsel, maar ALMA ontdekte zwak gloeiende pulsen van radiolicht achter de wolken.
"Het licht leek helemaal niet te zijn gekoppeld aan een bekend sterrenstelsel", zegt hoofdonderzoeksauteur Christina Williams, een postdoctoraal onderzoeker van de National Science Foundation aan het Steward Observatory, onderdeel van de afdeling Astronomie van de Universiteit van Arizona.
Aangezien radiogolven de langste golflengten hebben langs het spectrum van elektromagnetische straling, zijn ze de enige golven die zich over zeer lange afstanden kunnen verplaatsen. En omdat ALMA alleen radiosignalen van dit sterrenstelsel oppikte, concludeerden onderzoekers dat het object een behoorlijke afstand verwijderd is.
"Toen ik zag dat dit sterrenstelsel op geen enkele andere golflengte onzichtbaar was, werd ik erg opgewonden omdat het betekende dat het waarschijnlijk heel ver weg was en verborgen door stofwolken", zei Williams in een verklaring.
Hoe ver weg? Ongeveer 12,5 miljard lichtjaar van de aarde, of ongeveer een miljard jaar nadat het universum uit de oerknal tevoorschijn kwam, rapporteerden de onderzoekers.
"We kwamen erachter dat de melkweg eigenlijk een enorm monsterstelsel is met evenveel sterren als onze Melkweg, maar boordevol activiteit en nieuwe sterren vormt met 100 keer de snelheid van ons eigen sterrenstelsel", zegt co-auteur Ivo Labbé, een universitair hoofddocent aan het Centre for Astrophysics and Supercomputing aan de Swinburne University of Technology in Melbourne, Australië.
Astronomen 'kijk op verborgen' kosmische yeti's 'zoals deze zou snel dramatisch kunnen verbeteren met de lancering van de James Webb Space Telescope (JWST) in 2021, zei Williams in de verklaring. Dit grote, infrarood observatorium zal volgens NASA camera's en spectrometers bevatten die in staat zijn om zeer zwakke signalen te detecteren, zoals die van met stof gemaskerde oude sterrenstelsels.
"JWST zal door de stofsluier kunnen kijken, zodat we kunnen leren hoe groot deze sterrenstelsels werkelijk zijn en hoe snel ze groeien, om beter te begrijpen waarom modellen ze niet kunnen uitleggen," zei Williams.
De bevindingen van de nieuwe studie werden op 22 oktober online gepubliceerd in The Astrophysical Journal.
