Er is bevestigd dat het licht dat meer dan 13,4 miljard jaar heeft afgelegd om onze buurt van de ruimte te bereiken, afkomstig is van het oudste en verst verwijderde sterrenstelsel dat tot nu toe is ontdekt.
Dit plaatst het verste van deze vier zeer kleine objecten aan het begin van het heelal, kort na de oerknal – een periode waarin het heelal nog wazig en bewolkt was en de eerste lichtstralen door de duisternis drongen.
erg gedetailleerd JWSTDe langlopende spectroscopische waarnemingen van de onderzoekers geven aan dat onderzoekers niet alleen de afstand kunnen meten die het licht van deze sterrenstelsels aflegt, maar ook enkele eigenschappen van de sterrenstelsels kunnen afleiden.
“Voor het eerst ontdekten we sterrenstelsels slechts 350 miljoen jaar na de oerknal, en we kunnen absoluut zeker zijn van hun fantastische afstanden,” zegt astronoom Brant Robertson van de Universiteit van Californië in Santa Cruz.
“Het vinden van deze vroege sterrenstelsels in zulke verbluffend mooie beelden is een bijzondere ervaring.”
Veel eerder in het universum kunnen kijken dan we ooit eerder hebben gezien, was een van de grootste verwachtingen voor JWST. Ons begrip van de eerste miljard jaar na de oerknal is zeer beperkt, en het vinden van eerdere en eerste lichamen kan licht werpen op deze cruciale tijd van vorming.
We hebben modellen die beschrijven hoe gebeurtenissen zich ontvouwen. We denken dat voordat de eerste sterren werden geboren, het universum gevuld was met ondoorzichtige materie; Elk licht dat wordt verstrooid door vrije elektronen en niet vrij kan stromen.
Deze deeltjes combineren geleidelijk tot neutrale waterstof; Toen zich sterren begonnen te vormen, ioniseerden ze waterstof en ging het licht branden. Dit proces werd ongeveer een miljard jaar na het ontstaan van het heelal voltooid.
Het licht dat door deze objecten wordt uitgestraald, is erg zwak en komt van een zeer verre plek. Omdat het universum is uitgedijd, heeft het zich enorm uitgestrekt naar het langere, rodere uiteinde van het spectrum, een fenomeen dat bekend staat als roodverschuiving.
De JWST is de krachtigste telescoop die ooit in de ruimte is gelanceerd, gespecialiseerd in infrarood en nabij-infrarood – ontworpen om dit rode licht zo goed mogelijk te detecteren.
Om een bevestigde roodverschuiving te krijgen, moet het licht worden opgesplitst in de samenstellende golflengten, een techniek die bekend staat als spectroscopie. Een team van onderzoekers splitste het licht van JWST’s NIRCam in negen golflengtebanden, gericht op vier sterrenstelsels met een hoge roodverschuiving, waarvan er twee voor het eerst werden geïdentificeerd door Hubble.
Nieuwe JWST-gegevens bevestigen dat deze twee sterrenstelsels inderdaad tot de verst verwijderde sterrenstelsels behoren die ooit zijn ontdekt – en dat de andere twee verder weg zijn.
“Het was erg belangrijk om te bewijzen dat deze sterrenstelsels inderdaad het vroege universum bewoonden. Het is heel goed mogelijk dat zelfs nog dichterbij gelegen sterrenstelsels zich vermomden als zeer verre sterrenstelsels.” zegt astronoom Emma Curtis Lake van de Universiteit van Hertfordshire in het Verenigd Koninkrijk.
“Het spectrum ontvouwde zich zoals we hadden gehoopt, wat bevestigt dat deze sterrenstelsels zich aan de echte rand van ons gezichtsveld bevinden, en sommige zijn verder weg dan Hubble kan zien! Het is een zeer opwindende prestatie van de missie.”
De twee Hubble-sterrenstelsels hebben roodverschuivingen van 10,38 en 11,58. De nieuwe JWST-vondsten hebben roodverschuivingen van 12,63 en 13,20 – de laatste komt overeen met ongeveer 13,5 miljard lichtjaar verwijderd.
Andere kandidaten voor de bovenste roodverschuivingen worden momenteel onderzocht, maar zijn nog niet bevestigd. Aangezien JWST nu al een half jaar niet meer live is, zal het waarschijnlijk niet lang meer duren voordat het record wordt verbroken.
Maar in de tussentijd moet er veel gebeuren. De waarnemingen die deze verre sterrenstelsels ons hebben gegeven als onderdeel van JWST’s Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) verzamelden in totaal 28 uur aan gegevens uit een ruimtegebied in en rond de beroemde regio. Het Hubble Ultra Deep Field.
Dit licht zal ons veel kunnen vertellen over de omstandigheden in het vroege heelal en hoe de eerste sterren en sterrenstelsels zijn ontstaan.
“Met behulp van deze metingen kunnen we de intrinsieke helderheid van sterrenstelsels achterhalen en ontdekken hoeveel sterren ze hebben.” zegt Robertson.
“Nu kunnen we beginnen in kaart te brengen hoe sterrenstelsels in de loop van de tijd samenkomen.”
De onderzoekers presenteren hun bevindingen bij STScI’s Eerste wetenschappelijke bevindingen van JWST complot. Mijn papier kan worden gelezen voordat het wordt afgedrukt hier En de hier.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”