Wetenschappers hebben het verste sterrenstelsel ooit ontdekt

Een internationaal team van astronomen bestaat uit onderzoekers van het Center for Astrophysics | Harvard en Smithsonian zagen het meest verre astronomische object ooit: de melkweg.

Het kandidaat-sterrenstelsel genaamd HD1 bevindt zich op ongeveer 13,5 miljard lichtjaar afstand en werd donderdag beschreven in Astrofysisch tijdschrift. In een begeleidend artikel gepubliceerd in Maandelijkse kennisgevingen van brieven van de Royal Astronomical SocietyEn de Wetenschappers beginnen te speculeren wat precies een sterrenstelsel is.

Het team stelt twee ideeën voor: HD1 kan in een verbazingwekkende snelheid sterren vormen, en het kan de thuisbasis zijn van Populatie III-sterren, het universum zelf. eerste sterren– dat is nog niet opgemerkt. Als alternatief kan HD1 een superzwaar zwart gat bevatten met een massa van ongeveer 100 miljoen keer de massa van onze zon.

Zegt Fabio Paccicucci, hoofdauteur van MNRAS Studie, co-auteur van een ontdekkingspaper over a B C, en een astronoom bij het Center for Astrophysics. “Het is alsof je de nationaliteit van een schip raadt aan de hand van de vlag die je voert, terwijl het ver aan de kust is en het schip zich midden in een dikke en stormachtige mist bevindt. Je kunt misschien enkele kleuren en vormen van de vlag, maar niet in zijn geheel. Het is uiteindelijk een lang spel van analyse en uitsluiting van onwaarschijnlijke scenario’s. “.

HD1 is extreem helder in UV licht. Om het uit te leggen: “Er is daar een actief proces aan de gang of, beter nog, het gebeurde een paar miljard jaar geleden”, zegt Pacuchi.

In eerste instantie veronderstelden de onderzoekers dat HD1 een sterrenstelsel is met een standaard starburst, een sterrenstelsel dat in hoog tempo sterren creëert. Maar na te hebben geteld hoeveel sterren HD1 produceerde, kregen ze een “ongelooflijke snelheid – HD1 zal elk jaar meer dan 100 sterren creëren. Dat is minstens tien keer hoger dan wat we voor deze sterrenstelsels. “

Toen begon het team te vermoeden dat HD1 misschien geen gewone, alledaagse sterren zou vormen.

“De eerste groep sterren die zich in het universum vormde, was veel massiever, helderder en heter dan moderne sterren”, zegt Pacuchi. “Als we aannemen dat de sterren geproduceerd in HD1 de eerste of groep III-sterren zijn, dan kunnen hun eigenschappen gemakkelijker worden verklaard. In feite zijn de sterren van de derde groep in staat om meer ultraviolet licht te produceren dan normale sterren, wat kan de maximale helderheid boven Violet voor HD1 verklaren.”

Een superzwaar zwart gat zou echter ook de intense helderheid van HD1 kunnen verklaren. Wanneer het enorme hoeveelheden gas verslindt, kunnen er hoogenergetische fotonen worden uitgezonden vanuit het gebied rond het zwarte gat.

Als dat zo is, zal het zo snel mogelijk zijn gigantisch zwart gat Bekend bij de mensheid, werd het veel dichter bij de oerknal waargenomen dan de huidige recordhouder.

zegt Avi Loeb, een astronoom bij het Center for Astrophysics en co-auteur van MNRAS studie. “Het doorbreekt de hoogste geregistreerde roodverschuiving van de quasar met bijna twee keer, wat een indrukwekkende prestatie is.”

HD1 werd ontdekt na meer dan 1.200 uur observatietijd met behulp van de Subaru-telescoop, de Vesta-telescoop, de British Infrared Telescope en de Spitzer Space Telescope.

“Het was heel hard werken om HD1 te vinden uit meer dan 700.000 objecten”, zegt Yuichi Harikan, de astronoom aan de Universiteit van Tokio die de melkweg ontdekte. “De rode kleur van HD1 komt verrassend genoeg overeen met de verwachte kenmerken van een sterrenstelsel op 13,5 miljard lichtjaar afstand, wat me kippenvel bezorgde toen ik het vond.”

Het team voerde vervolgens vervolgwaarnemingen uit met behulp van de Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) om de afstand te bevestigen, die 100 miljoen lichtjaar verwijderd is van GN-z11, de huidige recordhouder voor het verste sterrenstelsel.

Met behulp van de James Webb Space Telescope zal het onderzoeksteam binnenkort HD1 opnieuw monitoren om de afstand tot de aarde te verifiëren. Als de huidige berekeningen kloppen, zal HD1 het verste en oudste sterrenstelsel zijn dat ooit is geregistreerd.

Dezelfde observaties stellen het team in staat om dieper in de identiteit van HD1 te graven en te bevestigen of een van hun theorieën correct is.

“Een paar honderd miljoen jaar na de oerknal geformuleerd, moet het zwarte gat van HD1 in een ongekend tempo zijn gegroeid uit een enorm zaad”, zegt Loeb. “Nogmaals, de natuur lijkt creatiever dan wij.”