Astronomen van het Cosmic Dawn Center hebben de aard van het dichtste gebied van sterrenstelsels in de ruimte onthuld James Webb-telescoop in het vroege heelal. Wetenschappers geloven dat het de stamvader zou kunnen zijn van een enorm Melkwegachtig sterrenstelsel dat werd opgemerkt terwijl het bezig was kleinere sterrenstelsels in een cluster te verzamelen. Deze ontdekking bevordert ons begrip van de vorming van sterrenstelsels.
Volgens het huidige begrip van de vorming van structuren in het universum, vormen sterrenstelsels zich hiërarchisch, wanneer kleine structuren zich voor het eerst vormen in het zeer vroege universum. Uiteindelijk fuseren ze en vormen grotere structuren. Deze theorie wordt ondersteund door computersimulaties en bevestigd door waarnemingen van sterrenstelsels.
Om te observeren hoe de vroegste structuren samenkomen, proberen astronomen dieper in het verleden te kijken, en dus zo ver mogelijk terug. Maar deze bronnen zijn erg klein en zwak, dus detectie vereist geavanceerde technologie. In een nieuwe studie hebben wetenschappers als het ware de voorouder ontdekt van wat nu waarschijnlijk enorm is heelal zoals de Melkweg. Deze groep kleinere sterrenstelsels, genaamd CGG-z5, werd ontdekt door een observatieprogramma genaamd CEERS met de James Webb Space Telescope.
CGG-z5 werd ontdekt met behulp van de GalCluster-code gemaakt door Nicolai Sillassen van het Cosmic Dawn Center. "Ik heb tijdens mijn studie software ontwikkeld om dit soort structuren te detecteren, en nu hebben we het toegepast op gegevens van het CEERS-programma", zegt Nicolai Sillassen, die tijdens het testen van zijn software al een vergelijkbare maar hechtere groep sterrenstelsels heeft gevonden.
De helderste vertegenwoordigers van de groep sterrenstelsels werden eerder ontdekt met behulp van een ruimtetelescoop Hubble. Maar het programma Proost onthulde nieuwe en kleinere deelnemers. "De andere elementen van de groep zijn klein en zwak. Zonder de hoge gevoeligheid en ruimtelijke resolutie van James Webb hadden we ze simpelweg niet kunnen detecteren", zeggen de onderzoekers.
Wat precies de "toekomst" van de CGG-z5-groep van sterrenstelsels zal zijn, is op dit moment moeilijk te zeggen. In plaats van een enkel sterrenstelsel te vormen, kan de groep later veranderen in slechts een grote cluster sterrenstelsels. Een andere mogelijkheid is dat de vertegenwoordigers van het cluster in werkelijkheid niet zo dicht bij elkaar liggen als ze lijken, maar deel uitmaken van een filamenteuze structuur. Nauwkeurigere waarnemingen met behulp van spectroscopie zijn nodig om onderscheid te maken tussen deze scenario's. En voorlopig komen computercomputers te hulp simulatie.
"Om de aard en evolutie van CGG-z5 beter te begrijpen, hebben we gezocht naar vergelijkbare structuren voor grootschalige simulaties", zeggen de onderzoekers. "En ze vonden 14 structuren die nauw overeenkomen met de fysieke eigenschappen van de waargenomen CGG-z5-groep, en volgden vervolgens de evolutie van deze structuren in de loop van de tijd in simulaties, beginnend bij het vroege universum en eindigend met het huidige tijdperk."
Hoewel de exacte evolutie van de 14 structuren verschilt, delen ze hetzelfde lot: na ongeveer 0,5 tot 1 miljard jaar fuseren ze tot één enkel sterrenstelsel dat, tegen de tijd dat het universum de helft van zijn huidige leeftijd bereikt, een massa zal hebben die vergelijkbaar is met De melkweg. "Rekening houdend met de voorspellingen van de simulaties, kunnen we aannemen dat het CGG-z5-systeem een vergelijkbaar evolutionair pad zal volgen en dat we het proces hebben vastgelegd van het samenvoegen van kleine sterrenstelsels tot één enorm sterrenstelsel", zeggen de wetenschappers.
Ook interessant: