Niemand had gedacht dat zulke grote clusters al zo vroeg in de geschiedenis van ons heelal ontstonden.

Onderzoekers hebben met behulp van het Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) en het Atacama Pathfinder Experiment (APEX) zeer diep terug in de tijd gekeken. Ze vingen met de telescopen het licht op van sterrenstelsels die zo’n 1,5 miljard jaar naar de oerknal in het universum te vinden waren. En die sterrenstelsels staan op het punt om samen te smelten en de grootste en zwaarste structuren in het bekende heelal te vormen: clusters.

Starburststelsel
Wat we op de artistieke impressie hieronder zien, zijn dus eigenlijk twee proto-clusters, opgebouwd uit respectievelijk veertien en tien sterrenstelsels. En het zijn niet zomaar sterrenstelsels, maar starburststelsels. In dergelijke stelsels worden in een razend tempo sterren gevormd: op jaarbasis gaat het om duizenden nieuwe exemplaren. Dat is niet te vergelijken met wat er in onze Melkweg gebeurt: ons sterrenstelsel baart gemiddeld één ster per jaar.

Afbeelding: ESO / M. Kornmesser.

Twee groepen
De hoge-resolutiewaarnemingen met ALMA onthullen twee groepen van respectievelijk veertien en tien van deze massarijke sterrenstelsels met een straal die vergelijkbaar is met de afstand tussen onze Melkweg en de Magelhaense Wolken. Onderzoeker Iván Oteo vertelt: “Vermoed werd dat de levensduur van stofrijke starbursts relatief kort zou zijn, omdat zij hun gasvoorraad er in hoog tempo doorheen jagen. Op elk moment, en in alle hoeken van het heelal, zijn deze sterrenstelsels doorgaans in de minderheid. Daarom is deze ontdekking van talrijke stofrijke starbursts rond dezelfde tijd zo raadselachtig. Dit is iets dat we echt nog moeten uitpluizen.”

De aanstaande megafusie werd voor het eerst gespot door de South Pole Telescope. Vervolgens gaven APEX en ALMA een gedetailleerder beeld. Daarop zijn de veertien sterrenstelsels te zien. Afbeelding: ESO/ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Miller et al.

Het kosmische conglomeraat heeft onderzoekers echter nog op een andere manier verrast. Astronomen dachten dat botsingen tussen jonge ‘starburststelsels’ ongeveer drie miljard jaar na de oerknal plaatsvonden. Maar hier zien we zo’n aanstaande botsing, al 1,5 miljard jaar na de oerknal plaatsvinden. Onderzoeker Tim Miller legt uit: “Hoe deze samenscholing van sterrenstelsels zo snel zo groot is geworden, is een mysterie. Ze is niet geleidelijk, in de loop van miljarden jaren, opgebouwd, zoals astronomen hadden verwacht. Deze ontdekking biedt een geweldige kans om te onderzoeken hoe massarijke sterrenstelsels bijeenkwamen om enorme clusters te vormen.”