Zulke sterrenstelsels werden beschouwd als folklore, maar blijken nu toch echt te bestaan.

Astronomen hebben aanwijzingen gevonden voor het bestaan van een enorm sterrenstelsel in het vroege universum, terwijl deze zich nog aan het vormen is. Het is een bijzondere ontdekking. Want tot voor kort twijfelden onderzoekers of zulke groeiende ‘monsterstelsels’ daadwerkelijk bestonden. Gezien het gebrek aan bewijs werden dit soort sterrenstelsels afgedaan als folklore; als een ‘kosmische yeti’. Maar het is astronomen nu gelukt om een foto van ‘dit beest’ te maken.

Per ongeluk
De onderzoekers ontdekten het grote sterrenstelsel eigenlijk per ongeluk. Terwijl ze de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) gebruikten voor observaties, merkten ze opeens een zwakke lichtklodder op. Vreemd genoeg leek deze glinstering uit het niets te komen, vergelijkbaar met een spookachtige voetstap in een uitgestrekte donkere wildernis. “Het was erg mysterieus,” herinnert onderzoeker Christina Williams zich. “Het licht leek niet van een bekend sterrenstelsel te komen. Toen ik zag dat dit stelsel op elke andere golflengte onzichtbaar was, werd ik enthousiast. Dit betekende namelijk dat het waarschijnlijk ver weg lag en zich schuilhield achter stofwolken.”


Licht

Het is trouwens niet het licht van de sterren zelf dat de onderzoekers detecteerden. Het waargenomen licht wordt vermoedelijk veroorzaakt door stofdeeltjes die worden opgewarmd door sterren die zich diep in het jonge sterrenstelsel aan het vormen zijn. Gigantische stofwolken verbergen het licht van de sterren zelf, waardoor het gehele sterrenstelsel aan ons zicht wordt onttrokken.

Monsterstelsel
De onderzoekers denken dat het licht er zo’n 12,5 miljard jaar over deed om de aarde te bereiken. Dit betekent dat we dit sterrenstelsel zien zoals het er 12,5 miljard jaar geleden – dus kort na de oerknal, die ongeveer 13,8 miljard jaar geleden zou hebben plaatsgevonden – eruit zag. Hierdoor krijgen we een beter beeld van de omstandigheden in het piepjonge heelal. Na verdere bestudering blijkt het sterrenstelsel een enorme omvang te hebben. “We zijn erachter gekomen dat het sterrenstelsel eigenlijk een enorm monsterstelsel is met evenveel sterren als onze Melkweg,” zegt onderzoeker Ivo Labbé. “Het bruist er van de activiteit en er worden nieuwe sterren gevormd; zelfs honderd keer sneller dan in ons eigen sterrenstelsel.”


Bekijk hierboven een impressie van het ontdekte sterrenstelsel. In het sterrenstelsel worden veel nieuwe sterren gevormd, waardoor het gas rondom wordt verlicht. Veel stofwolken verdoezelen echter het meeste van dit licht, waardoor het stelsel er wat somber en ongeorganiseerd uitziet.


Vraag
Volgens de onderzoekers kan de ontdekking een al lang bestaande vraag in de astronomie oplossen. Recente studies hebben aangetoond dat sterrenstelsels in het jonge universum extreem snel opgroeiden en volwassen werden. Iets dat theoretisch niet goed verklaard kan worden. Wetenschappers hebben bijvoorbeeld al volwassen sterrenstelsels gespot in de periode dat het universum slechts een kosmische peuter was. Nog raadselachtiger is dat astronomen maar niet een sterrenstelsel kunnen vinden terwijl het zich nog aan het vormen is. Ruimtetelescoop Hubble heeft wel enkele kleinere sterrenstelsels in het jonge heelal gedetecteerd. Maar deze groeiden niet snel genoeg om de puzzel te kunnen oplossen. “Ons verborgen monsterstelsel heeft precies de juiste ingrediënten om die ontbrekende schakel te zijn,” legt Williams uit.

De vraag resteert hoeveel van dit soort monsterstelsels er precies zijn. Want het sterrenstelsel uit de huidige studie werd aangetroffen terwijl het team slechts een klein deel van de hemel onder de loep nam. De onderzoekers hebben dus enorm veel geluk gehad, of het betekent dat zulke monster sterrenstelsels veel vaker voorkomen dan gedacht. De onderzoekers zien dan ook reikhalzend uit naar de komst van de James Webb telescoop die vermoedelijk meer van dit soort objecten in uitvoerig detail kan onderzoeken. “De James Webb telescoop zal in staat zijn om door de stofsluier heen te kijken zodat we erachter kunnen komen hoe groot zulke sterrenstelsels echt zijn en hoe snel ze groeien,” zegt Williams. “Dan zullen we ook gaan begrijpen waarom onze modellen dit fenomeen niet kunnen verklaren.”