James Webb-telescoop ontdekt 300 mysterieuze objecten die het begrip van het vroege heelal op de proef stellen

DNVN - Op basis van waarnemingen van NASA's James Webb Space Telescope (JWST) hebben onderzoekers van de Universiteit van Missouri 300 ongewone kandidaten voor vroege sterrenstelsels geïdentificeerd.

In een recente studie onderzocht het team de verste uithoeken van het heelal en deed een verrassende ontdekking. Door infraroodbeelden van de James Webb-ruimtetelescoop te analyseren, ontdekten ze 300 objecten die veel helderder waren dan verwacht.

Astronomen hebben met behulp van NASA's James Webb-ruimtetelescoop 300 mysterieuze objecten ontdekt die mogelijk tot de vroegste sterrenstelsels in het heelal behoren. Als hun bestaan ​​wordt bevestigd, zou dat onze kennis over hoe sterrenstelsels ontstonden, kunnen veranderen. (Illustratie van een kunstenaar). Bron: SciTechDaily.com

"Deze mysterieuze objecten zijn potentiële sterrenstelsels in het vroege heelal, wat betekent dat het zeer vroege sterrenstelsels zouden kunnen zijn. Zelfs als slechts enkele van deze objecten zijn wat we denken dat ze zijn, zou onze ontdekking de huidige ideeën over hoe sterrenstelsels in het vroege heelal ontstonden – de periode waarin de eerste sterren en sterrenstelsels zich begonnen te vormen – ter discussie kunnen stellen", aldus Haojing Yan, hoogleraar astronomie aan het Mizzou College of Arts and Sciences en medeauteur van de studie.

Infraroodapparaten maken de weg vrij voor vroeg ruimteonderzoek

Volgens wetenschappers kan de aard van verre objecten niet meteen worden vastgesteld, maar is hiervoor een nauwkeurig proces in meerdere fasen nodig. Hierbij worden geavanceerde technologie, zorgvuldige analyse en de grote inspanning van 'astronomische detectives' gecombineerd.

Het Mizzou-team begon met twee geavanceerde infraroodinstrumenten van James Webb: de Near Infrared Camera en het Mid Infrared Instrument. Deze instrumenten zijn gebouwd om licht te verzamelen uit de verste uithoeken van het heelal en zijn daarom essentieel voor het bestuderen van het vroege heelal. De reden om zich op infraroodlicht te richten, is dat hoe verder een object zich van de aarde bevindt, hoe langer het licht erover doet om te reizen en hoe meer het bij aankomst wordt uitgerekt in het infrarode deel van het spectrum.

"Terwijl het licht van deze vroege sterrenstelsels door de ruimte reist, rekt het uit naar langere golflengten – van zichtbaar licht naar infrarood. Deze rekking wordt roodverschuiving genoemd en helpt ons de afstand tot deze sterrenstelsels te bepalen. Hoe hoger de roodverschuiving, hoe verder het sterrenstelsel van de aarde verwijderd is en hoe dichter het bij het begin van het heelal is", legde Yan uit.

Grafiek met mysterieuze objecten in de ruimte die onderzoekers van de Universiteit van Missouri in hun onderzoek hebben geïdentificeerd. Bron: Bangzheng “Tom” Sun/Universiteit van Missouri

De skip-techniek toepassen bij het zoeken

Om de identiteit van de 300 potentiële protosterrenstelsels te verduidelijken, gebruikten de onderzoekers van Mizzou een al lang bestaande methode, de zogenaamde dropout-techniek. "Deze techniek kan sterrenstelsels met een hoge roodverschuiving detecteren door te zoeken naar objecten die verschijnen op rodere golflengten, maar verdwijnen op blauwere golflengten – een teken dat hun licht grote afstanden en tijden heeft afgelegd ", aldus Bangzheng "Tom" Sun, een promovendus die met Yan samenwerkt en hoofdauteur is van het artikel. "Dit fenomeen is een kenmerk van 'Lyman Breakdown', een spectraal kenmerk dat wordt veroorzaakt door de absorptie van ultraviolet licht door neutraal waterstof. Naarmate de roodverschuiving toeneemt, verschuift het kenmerk naar rodere golflengten."

Professor Yan voegde eraan toe dat hoewel de skip-techniek individuele kandidaat-sterrenstelsels kon identificeren, de volgende stap was om te controleren of ze inderdaad een "zeer" hoge roodverschuiving hadden. "Idealiter zou dit gebeuren met behulp van spectroscopie, een techniek die licht over veel verschillende golflengten verstrooit om signaturen te identificeren die nauwkeurige roodverschuivingsbepalingen mogelijk maken," zei hij.

Spectroscopie - de gouden standaard voor het bevestigen van vroege sterrenstelsels

Bij gebrek aan volledige spectrale gegevens gebruikte het team een ​​methode genaamd spectrale energieverdelingsfitting, die Sun en Yan een basis gaf voor het schatten van de roodverschuiving van de kandidaat-sterrenstelsels, samen met andere eigenschappen zoals leeftijd en massa. Voorheen gingen veel wetenschappers er vaak van uit dat deze extreem heldere objecten geen protosterrenstelsels waren, maar gewoon andere verschijnselen die erop leken. Op basis van de nieuwe resultaten zijn Sun en Yan echter van mening dat deze objecten nader onderzoek verdienen en niet te snel moeten worden uitgesloten.

"Zelfs als het bestaan ​​van slechts een paar van deze objecten in het vroege heelal wordt bevestigd, zullen ze ons dwingen onze bestaande theorieën over de vorming van sterrenstelsels te herzien", benadrukte professor Yan.

De laatste test, zeggen de onderzoekers, zal nog steeds afhankelijk zijn van spectroscopie – beschouwd als de gouden standaard – om deze bevindingen te bevestigen. Spectroscopie is in staat licht in verschillende golflengten te splitsen, net zoals een prisma licht in een regenboog aan kleuren splitst. Van daaruit kunnen wetenschappers de unieke spectrale vingerafdruk van een sterrenstelsel ontdekken, die onthult hoe het is ontstaan, hoe oud het is en waaruit het bestaat.

"Een van onze objecten is spectroscopisch bevestigd als een protosterrenstelsel. Maar dit object alleen is niet voldoende. We hebben verdere bevestiging nodig om met zekerheid te kunnen zeggen of de huidige theorieën worden betwist", aldus Sun.

La Khe (volgens SciTech Daily)

Bron: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/kinh-vien-vong-james-webb-phat-hien-300-vat-the-bi-an-thach-thuc-hieu-biet-ve-vu-tru-so-khai/20250824045453656