NASA’s James Webb-telescoop legt extreem zicht op samensmelting van sterrenstelsels vast

Nu we een krachtige lens hebben die op de diepste gebieden van het universum is gericht, is onze definitie van ‚verrassing‘ enigszins veranderd als het gaat om astronomiefoto’s.

Het is eigenlijk niet langer verrassend wanneer NASA’s James Webb Space Telescope weer een ander schitterend, oud stuk van de kosmos onthult. Op dit moment weten we dat we niets minder mogen verwachten van de baanbrekende machine.

In plaats daarvan, wanneer de telescoop een adembenemend ruimtebeeld terugstuurt, roept het nu meer een „JWST strikes again“-gevoel op. En toch vallen onze kaken elke keer terecht naar beneden.

Dit soort dissonante versie van ‚verrassing‘ is opnieuw gebeurd – in behoorlijk extreme mate. Vorige week presenteerden wetenschappers het schitterende beeld van de JWST van een cluster van sterrenstelsels die samensmelten rond een enorm zwart gat dat een zeldzame quasar herbergt – ook bekend als een onbegrijpelijk heldere lichtstraal die uit het chaotische centrum van de leegte spuwt.

Er gebeurt hier veel, ik weet het. Maar het team achter de vondst denkt dat het nog verder kan escaleren.

„We denken dat er iets dramatisch gaat gebeuren in deze systemen“, zei Andrey Vayner, een astronoom van Johns Hopkins en co-auteur van een studie over het tafereel dat binnenkort zal worden gepubliceerd in de Astrophysical Journal Letters, in een verklaring. Voor nu kun je een gedetailleerd overzicht van de ontdekking bekijken in een paper gepubliceerd op arXiv.

51656393132-877b8f8b6a-3k

Een artistiek concept van een sterrenstelsel met een schitterende quasar in het midden.

NASA, ESA en J. Olmsted (STScI)

Het fascinerende aan dit portret is vooral dat de quasar in kwestie wordt beschouwd als een „extreem rode“ quasar, wat betekent dat hij super ver van ons verwijderd is en daarom fysiek geworteld is in een primitief gebied van de ruimte dat dichtbij het begin der tijden valt.

In wezen, omdat het duurt tijd om licht door de ruimte te laten reizen, wordt elke stroom van kosmisch licht die onze ogen en onze machines bereikt, gezien zoals het lang geleden was. Zelfs maanlicht heeft ongeveer 1,3 seconden nodig om de aarde te bereiken, dus als we naar de maan kijken, zien we het 1,3 seconden in het verleden.

Meer specifiek met deze quasar geloven wetenschappers dat het ongeveer 11,5 miljard jaar duurde voordat het licht van het object de aarde bereikte, wat betekent dat we het zien zoals het 11,5 miljard jaar geleden was. Dit maakt het, volgens het team, ook een van de krachtigste in zijn soort die is waargenomen vanaf zo’n gigantische afstand (11,5 miljard lichtjaar, dat wil zeggen).

„Het sterrenstelsel bevindt zich op dit perfecte moment in zijn leven, staat op het punt te transformeren en er over een paar miljard jaar heel anders uit te zien“, zei Vayner over het rijk waarin de quasar is verankerd.

Een galactische zeldzaamheid analyseren

In het kleurrijke beeld van Vayner en collega-onderzoekers kijken we naar verschillende dingen.

Elke kleur in deze afbeelding stelt materiaal voor dat met een andere snelheid beweegt.

ESA/Webb, NASA & CSA, D. Wylezalek, A. Vayner en het Q3D-team, N. Zakamska

Aan de linkerkant is een weergave van de Hubble-ruimtetelescoop van het gebied dat door het team is bestudeerd, en in het midden is een uitvergrote versie van de plek waar de JWST op instelde. Kijk helemaal rechts op deze afbeelding, waar vier individueel kleurgecodeerde vakken te zien zijn en je verschillende aspecten van de JWST-gegevens gaat analyseren, uitgesplitst naar snelheid.

Rood spul beweegt bijvoorbeeld van ons af en blauw naar ons toe.

Deze classificatie laat ons zien hoe elk van de sterrenstelsels die betrokken zijn bij de spectaculaire fusie zich gedraagt ​​- inclusief degene die het extreme zwarte gat bevat en de bijbehorende rode quasar, wat in feite de enige is die het team verwachtte te ontdekken met NASA’s miljarden dollar instrument.

„Wat je hier ziet, is slechts een kleine subset van wat er in de dataset zit“, zei Nadia L. Zakamska, een astrofysicus van Johns Hopkins en co-auteur van de studie, in een verklaring. „Er gebeurt hier gewoon te veel, dus we hebben eerst benadrukt wat echt de grootste verrassing is. Elke klodder hier is een babymelkweg die samenvloeit met deze moedermelkweg en de kleuren hebben verschillende snelheden en het hele ding beweegt op een extreem gecompliceerde manier.“

Nu, zegt Zakamska, zal het team de bewegingen gaan ontwarren en ons zicht in nog grotere mate verbeteren. We kijken echter nu al naar informatie die veel ongelooflijker is dan het team had verwacht om mee te beginnen. Hubble en de Gemini-Noord-telescoop toonden eerder de mogelijkheid van een overgangsstelsel, maar wezen niet op de zwerm die we kunnen zien met de ontzagwekkende infraroodapparatuur van de JWST.

In het midden, iets naar het zuidwesten, is een gloeiende cirkel die Neptunus voorstelt.  Vage ringen, ook gloeiend, worden gezien rond de bol.  Ten noordwesten van deze aardbol bevindt zich een helderblauwe armatuur met zes punten, die een van de manen van Neptunus voorstelt.  Tal van vlekken en swi

In een andere spectaculaire opname, gemaakt door Webb’s Near-Infrared Camera (NIRCam), verschijnen een paar honderd achtergrondstelsels, variërend in grootte en vorm, naast het Neptunus-systeem.

ESA

„Bij eerdere afbeeldingen dachten we hints te zien dat de melkweg mogelijk in wisselwerking stond met andere sterrenstelsels op het pad naar fusie, omdat hun vormen tijdens het proces vervormd raken“, zei Zakamska. „Maar nadat we de Webb-gegevens hadden gekregen, dacht ik: ‚Ik heb geen idee waar we hier naar kijken, wat is dit allemaal!‘ We hebben wekenlang naar deze beelden zitten staren.“

Al snel werd duidelijk dat de JWST ons minstens drie afzonderlijke sterrenstelsels liet zien die ongelooflijk snel bewegen, zei het team. Ze geloven zelfs dat dit een van de dichtst bekende gebieden van melkwegvorming in het vroege universum zou kunnen markeren.

mpia-pr-banados-quasar-2021-fig11

Een artistieke impressie van de quasar P172+18, die wordt geassocieerd met een zwart gat dat 300 keer massiever is dan de zon.

ESO/M. Kornmesser

Alles aan dit complexe beeld is fascinerend. We hebben het zwarte gat, dat Zakamska een ‚monster‘ noemt, een zeer zeldzame lichtstraal die uit dat zwarte gat wordt gespuwd en een stel sterrenstelsels op een ramkoers – allemaal gezien zoals ze waren miljarden jaren in het verleden.

Dus, durf ik het te zeggen? De JWST slaat opnieuw toe en biedt ons een buitengewoon kostbaar kosmisch vignet. Cue, kaakdruppel.

Kommentar verfassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert