[PWC-MEDIA] [NOVA-perslijst2] In stof gehulde sterrenstelsels uit de tijd van de kosmische dageraad ontmaskerd
- From: "Marieke Baan" <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> ("H.M.Baan")
- To: "nova-perslijst2@list uva nl" <nova-perslijst2@xxxxxxxxxxx>, "nova-astronomen@list uva nl" <nova-astronomen@xxxxxxxxxxx>
- Date: Wed, 22 Sep 2021 15:00:22 +0000
P E R S B E R I C H T
Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA)
---------------------------------------------------------------------------------------------------
22 september 2021
In stof gehulde sterrenstelsels uit de tijd van de kosmische dageraad ontmaskerd
Astronomen hebben bij toeval twee in dik stof verscholen sterrenstelsels
ontdekt die zijn ontstaan in de tijd dat het heelal nog maar 5% van zijn
huidige leeftijd had. Het internationale team, met een aantal Leidse
astronomen, onderzocht de gegevens van jonge, verre sterrenstelsels die met de
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) zijn waargenomen. Ze zagen
onverwachte emissies uit schijnbaar lege gebieden in de ruimte. Nader onderzoek
bevestigde dat deze afkomstig zijn van twee tot nu toe onontdekte
sterrenstelsels, verborgen in een dikke laag kosmisch stof. Deze ontdekking
suggereert dat er nog meer van dit soort sterrenstelsels in het vroege heelal
verborgen zitten. Het onderzoeksresultaat wordt deze week gepubliceerd in
Nature.
Als astronomen diep in de nachtelijke hemel turen, zien ze hoe het heelal er
lang geleden uitzag. Doordat de snelheid van het licht eindig is, kunnen ze
door de verste sterrenstelsels te bestuderen miljarden jaren in het verleden
kijken, toen het heelal nog heel jong was en sterrenstelsels pas net sterren
begonnen te vormen. De bestudering van dit vroege heelal is een grote uitdaging
in de astronomie en is van essentieel belang voor de ontwikkeling van
nauwkeurige en consistente astrofysische modellen. Een belangrijk doel van de
wetenschappers is alle sterrenstelsels in de eerste miljard jaar van de
kosmische geschiedenis te identificeren en de snelheid te meten waarmee zij
groeiden door de vorming van nieuwe sterren.
In de afgelopen decennia zijn diverse pogingen ondernomen om verre
sterrenstelsels waar te nemen die worden gekenmerkt door elektromagnetische
straling die sterk roodverschoven (verschoven naar langere golflengten) is
voordat hij de aarde bereikt. Tot nu toe is de kennis van vroege
sterrenstelsels vooral gebaseerd op waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop,
die hun ultraviolette (UV) emissie onderzoekt.
Recentelijk zijn astronomen ook begonnen met de bestudering van verre
sterrenstelsels op submillimetergolflengten met behulp van de ALMA-telescoop in
het noorden van Chili. Met name de ‘stoffige’ sterrenstelsels kunnen met ALMA
worden bestudeerd die Hubble over het hoofd ziet omdat het stof de UV-emissie
absorbeert. Aangezien ALMA op submillimetergolflengten waarneemt, kan het deze
sterrenstelsels wel detecteren.
In een groot programma dat REBELS (Reionization-Era Bright Emission Line
Survey) heet, gebruiken astronomen ALMA om de emissies van 40 sterrenstelsels
waar te nemen uit de tijd van de kosmische dageraad. REBELS wordt geleid door
de Leidse astronoom Rychard Bouwens (zie
https://www.astronomie.nl/nieuws/rychard-bouwens-krijgt-groot-onderzoeksprogramma-op-alma-telescoop-1392?month=7).
Bij de analyse van deze dataset merkten de astronomen sterke emissies op van
stof en enkelvoudig geïoniseerde koolstof op posities die ver verwijderd waren
van de oorspronkelijke doelstelsels. Tot hun verbazing konden zeer gevoelige
instrumenten zoals Hubble en de Japanse Subaru-telescoop geen UV-emissie op
deze locaties detecteren. Om deze mysterieuze signalen te begrijpen, hebben ze
de zaak verder onderzocht.
In het artikel dat deze week wordt gepubliceerd in Nature, presenteren zij een
grondige analyse waaruit blijkt dat deze onverwachte emissies afkomstig zijn
van twee voorheen onbekende sterrenstelsels die zich in de buurt van de twee
oorspronkelijke REBELS-doelen bevinden. Deze sterrenstelsels zijn niet
zichtbaar in het UV of in zichtbaar licht doordat ze bijna volledig aan het
zicht worden onttrokken door kosmisch stof. Een van deze sterrenstelsels is
het verste door stof verduisterde sterrenstelsel dat tot nu toe is ontdekt.
“Deze vondst laat zien wat de kracht is van grote programma’s zoals REBELS,”
aldus Bouwens.
Het meest verrassende aan deze toevalstreffer (serendipity in het Engels) is
dat de nieuw ontdekte sterrenstelsels, die meer dan 13 miljard jaar geleden
zijn gevormd, helemaal niet vreemd zijn in vergelijking met typische
sterrenstelsels uit dezelfde periode. "Deze nieuwe sterrenstelsels werden niet
gemist doordat ze extreem zeldzaam zijn, maar alleen doordat ze volledig in
stof zijn gehuld,” legt coauteur Sander Schouws (PhD-student aan de Sterrewacht
Leiden) uit. Het is echter ongebruikelijk om zulke stoffige sterrenstelsels te
vinden in deze periode van het heelal (minder dan 1 miljard jaar na de
oerknal), wat suggereert dat de huidige telling van de vroege sterrenstelsels
hoogstwaarschijnlijk onvolledig is, en vraagt om nieuwe, diepere surveys. "Het
is zelfs mogelijk dat we tot nu toe één op de vijf sterrenstelsels in het
vroege heelal hebben gemist", voegt Schouws toe.
De onderzoekers verwachten dat de nieuwe mogelijkheden van de James Webb Space
Telescope (JWST) en de sterke synergie met ALMA in de komende jaren tot
aanzienlijke vooruitgang op dit gebied zullen leiden. Eerste auteur Yoshinobu
Fudamoto (Waseda Universiteit/NAOJ, Japan): "Het vervolledigen van onze telling
van vroege sterrenstelsels met de momenteel ontbrekende door stof bedekte
sterrenstelsels, zoals die nu zijn gevonden, is een van de belangrijkste
doelstellingen van JWST- en ALMA-surveys in de nabije toekomst."
E I N D E P E R S B E R I C H T
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Meer informatie
Contact:
Rychard Bouwens, Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden
E-mail: bouwens@xxxxxxxxxxxxxxxxxx<mailto:bouwens@xxxxxxxxxxxxxxxxxx>
Sander Schouws, Sterrewacht Leiden, Universiteit Leiden
E-mail: schouws@xxxxxxxxxxxxxxxxxx<mailto:schouws@xxxxxxxxxxxxxxxxxx>
Artikel:
Normal, Dust-Obscured Galaxies in the Epoch of Reionization. Y. Fudamoto, P. A.
Oesch, S. Schouws, M. Stefanon, R. Smit, R. J. Bouwens, R. A. A. Bowler, R.
Endsley, V. Gonzalez,10, H. Inami, I. Labbe1, D. Stark, M. Aravena, L.
Barrufet, E. da Cunha, P. Dayal, A. Ferrara, L. Graziani, J. Hodge, A. Hutter,
Y. Li, I. De Looze, T. Nanayakkar, A. Pallottini, D. Riechers, R. Schneider, G.
Ucci, P. van der Werf, C. White. Gepubliceerd in Nature. DOI:
10.1038/s41586-021-03846-z
Beeld:
ALMA-img.jpg. Een schematische weergave van de resultaten. Op de
nabij-infraroodopname van de Hubble-ruimtetelescoop (links) is iets onder het
centrum een sterrenstelsel te zien. Dit is een typisch jong sterrenstelsel,
zoals te zien is op de artist's impression rechtsonder. ALMA heeft een tot nu
toe onontdekt sterrenstelsel onthuld, dat diep in het stof begraven ligt
(artist's impression rechtsboven) in een gebied waar de Hubble-ruimtetelescoop
niets kon zien. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope.
GalaxyB. Artist’s impression van een van de nieuw ontdekte diep in het stop
verborgen sterrenstelsels. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space
Telescope.
Opgemaakt persbericht op www.astronomie.nl/
---------------------------------------------------------------------------------------------------
[cid:3F028B96-4DD7-487C-A7B6-23F4FB287EDC][cid:5096223D-CF81-42FC-90C0-BA3DDCE6303A]
NOVA-perslijst2 mailing list
NOVA-perslijst2@xxxxxxxxxxx
https://list.uva.nl/mailman/listinfo/nova-perslijst2
Other related posts:
- » [PWC-MEDIA] [NOVA-perslijst2] In stof gehulde sterrenstelsels uit de tijd van de kosmische dageraad ontmaskerd - Marieke Baan
