Astronomen die de James Webb Space Telescope (JWST) gebruiken, hebben een spectaculair ‘kosmisch kwallenstelsel’ ontdekt, genaamd COSMOS2020-635829, dat 8,5 miljard jaar geleden bestond. Dit verre sterrenstelsel, waargenomen zoals het er slechts 5,3 miljard jaar na de oerknal uitzag, biedt een zeldzame inkijk in een cruciale periode van galactische ontwikkeling en kan ons begrip van hoe sterrenstelsels in het vroege heelal evolueerden, opnieuw vormgeven.
De anatomie van een kosmische kwal
COSMOS2020-635829 is een kwallenstelsel – genoemd naar de lange, slepende gasranken die lijken op de tentakels van een kwal. Deze sporen ontstaan terwijl het sterrenstelsel zich door dichte clusters beweegt en te maken krijgt met sterke winden die zijn gas wegnemen in een proces dat ‘ram-stripping’ wordt genoemd. De hogeresolutiebeelden van de JWST onthullen helderblauwe knopen in deze ranken, wat gebieden aangeeft waar zich actief nieuwe sterren vormen.
Waarom dit belangrijk is: Kwallenstelsels zijn relatief zeldzaam en bieden een uniek laboratorium om te bestuderen hoe galactische omgevingen de evolutie beïnvloeden. Door ze in zo’n vroeg stadium van het heelal waar te nemen, kunnen astronomen theorieën testen over hoe clusters van sterrenstelsels de structuur hebben gevormd die we vandaag de dag zien.
Ontdekking in het COSMOS-veld
Het team identificeerde COSMOS2020-635829 tijdens het analyseren van JWST-gegevens van het COSMOS-veld, een gebied aan de hemel dat bekend staat om zijn helderheid en overvloed aan verre sterrenstelsels. Dit gebied is ideaal omdat het ver van het heldere centrum van de Melkweg ligt, waardoor obstakels tot een minimum worden beperkt.
Teamlid Ian Roberts merkte op dat de ontdekking werd gedaan tijdens het doorzoeken van een grote dataset. De ongewone morfologie van dit sterrenstelsel trok onmiddellijk hun aandacht.
Onverwachte bevindingen dagen bestaande modellen uit
De JWST-opname van COSMOS2020-635829 toont een galactische schijf die structureel vergelijkbaar is met moderne sterrenstelsels. De aanwezigheid van jonge sterren die zich binnen de gassporen vormen, is echter een verrassing.
Eerder geloofden wetenschappers dat clusters van sterrenstelsels 8,5 miljard jaar geleden niet dicht genoeg zouden zijn geweest om significante ram-stripping te veroorzaken. De ontdekking suggereert dat deze omgevingen zwaarder waren dan verwacht, en dat clusters van sterrenstelsels mogelijk al veel eerder in de kosmische geschiedenis zijn begonnen met het veranderen van galactische eigenschappen.
Dit heeft cruciale implicaties: Het proces van ram-stripping zou een sleutelrol kunnen hebben gespeeld bij de vorming van de grote populatie ‘dode’ sterrenstelsels (sterrenstelsels die niet langer actief sterren vormen) die worden waargenomen in moderne clusters van sterrenstelsels.
Toekomstig onderzoek
Het team is van plan COSMOS2020-635829 te blijven bestuderen om verdere mysteries over kwallenstelsels en hun rol in de galactische evolutie te ontrafelen. De mogelijkheden van de JWST zullen essentieel zijn voor het verfijnen van ons begrip van hoe vroege universum-omgevingen de sterrenstelsels vormden die we vandaag de dag zien.
De bevindingen van het team werden op 17 februari gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De weergegeven afbeelding werd vastgelegd door de Hubble-ruimtetelescoop.
