Hoe zag het universum eruit toen het nog maar 2 tot 3 miljard jaar oud was? Astronomen dachten altijd dat het een vrij eenvoudige plek was met relatief kleine, jonge stervormende sterrenstelsels. Onderzoekers realiseren zich nu dat de waarheid niet zo eenvoudig is. Zelfs het vroege universum was een enorm complexe plaats. Het bestuderen van het heelal in dit vroege stadium is belangrijk om te begrijpen hoe de sterrenstelsels bij ons in de loop van de tijd zijn samengesteld.
Jiasheng Huang (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) zei: 'Het lijkt op groentesoep! We detecteren sterrenstelsels die we nooit hadden verwacht te vinden, met een breed scala aan eigenschappen die we nooit hadden verwacht te zien. "
"Het wordt steeds duidelijker dat het jonge universum een grote dierentuin was met allerlei soorten dieren", zei Ivo Labb? (Observatoria van de Carnegie Institution of Washington), hoofdauteur van de studie die dit resultaat aankondigde.
Met behulp van de Infrared Array Camera (IRAC) aan boord van NASA's Spitzer Space Telescope, zochten de astronomen naar verre, rode sterrenstelsels in het Hubble Deep Field South-een gebied van de zuidelijke hemel dat eerder was waargenomen door de Hubble Space Telescope.
Hun zoektocht was succesvol. De IRAC-afbeeldingen vertoonden ongeveer een dozijn zeer rode sterrenstelsels op de loer op afstanden van 10 tot 12 miljard lichtjaar. Die sterrenstelsels bestonden toen het universum nog maar ongeveer 1/5 was van zijn huidige leeftijd van 14 miljard jaar. Analyse toonde aan dat de sterrenstelsels een groot aantal eigenschappen vertonen.
"Over het algemeen zien we jonge sterrenstelsels met veel stof, jonge sterrenstelsels zonder stof, oude sterrenstelsels met veel stof en oude sterrenstelsels zonder stof. Er is net zoveel variatie in het vroege universum als we tegenwoordig om ons heen zien, "zei Labb ?.
Het team was bijzonder verrast toen ze een merkwaardig sterrenstelsel ontdekten dat nog nooit eerder in zo'n vroeg stadium van het heelal was gezien - oude, rode sterrenstelsels die helemaal geen nieuwe sterren meer vormden. Die sterrenstelsels hadden al veel eerder in de geschiedenis van het universum snel grote aantallen sterren gevormd, wat de vraag opriep waardoor ze zo snel 'stierven'.
Het onvoorspelbare bestaan van zulke 'rode en dode' sterrenstelsels zo vroeg in de tijd daagt theoretici uit die de vorming van sterrenstelsels modelleren.
"We proberen te begrijpen hoe sterrenstelsels zoals de Melkweg in elkaar zijn gezet en hoe ze eruitzagen zoals ze er vandaag de dag uitzien", zegt Giovanni Fazio (CfA), co-auteur van de studie. "Spitzer biedt mogelijkheden die Hubble en andere instrumenten niet bieden, waardoor we een unieke manier hebben om verre sterrenstelsels te bestuderen die uiteindelijk de sterrenstelsels werden die we nu om ons heen zien."
De studie zal worden gepubliceerd in een aankomend nummer van The Astrophysical Journal Letters.
Dit persbericht wordt uitgegeven in samenwerking met de Observatories van de Carnegie Institution of Washington.
NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, beheert de Spitzer Space Telescope-missie voor NASA's Science Mission Directorate, Washington. Wetenschappelijke operaties worden uitgevoerd in het Spitzer Science Center, Pasadena, Californië.JPL is een afdeling van het California Institute for Technology, Pasadena.
Het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), met hoofdkantoor in Cambridge, Massachusetts, is een gezamenlijke samenwerking tussen het Smithsonian Astrophysical Observatory en het Harvard College Observatory. CfA-wetenschappers, georganiseerd in zes onderzoeksdivisies, bestuderen de oorsprong, evolutie en het uiteindelijke lot van het universum.
