Astronomen hebben onlangs een fascinerende ontdekking gedaan met behulp van de James Webb Ruimtetelescoop en de ALMA radiotelescoop. Ze hebben nieuw bewijs gevonden voor een lang bestaand mysterie in de evolutie van sterrenstelsels: waarom zoveel grote sterrenstelsels in het vroege heelal veel eerder ‘stierf’ dan verwacht.
Sterrenstelsels worden beschouwd als ‘levend’ als ze actief nieuwe sterren vormen, en als ‘dood’ als dit proces is gestopt. In het huidige heelal zijn dode sterrenstelsels gebruikelijk, maar wetenschappers waren verbaasd over het bestaan van zoveel van dergelijke sterrenstelsels in tijden toen het heelal nog erg jong was en sterrenstelsels snel hadden moeten groeien.
Bij het observeren van een ver sterrenstelsel hebben onderzoekers een enorme ‘sterrenstelsel-dodende wind’ ontdekt, een gigantische en extreem snelle uitstroom van gas die krachtig genoeg is om het materiaal weg te blazen dat nodig is om nieuwe sterren te vormen. Deze ontdekking zou de mysterieuze populatie van grote ‘dode’ sterrenstelsels in het vroege heelal kunnen verklaren.
Studieleider Rebecca Davies van de Swinburne Universiteit in Melbourne legt uit: “Dichte gebieden van het heelal zien eruit als zeer actieve steden. Sterrenstelsels botsen en maken perioden van explosieve stervorming door. Maar als de grootste sterren geen brandstof meer hebben, exploderen ze als supernova’s, waardoor sterke wind ontstaat die het gas wegblaast dat sterrenstelsels nodig hebben om nieuwe sterren te blijven produceren.”
Het team bestudeerde het CRISTAL-02-sterrenstelsel, dat zich slechts een miljard jaar na de oerknal bevond, tijdens een periode van intense groei. Uit de waarnemingen bleek dat CRISTAL-02 sterren produceert met een snelheid die ongeveer tweemaal zo groot is als vergelijkbare sterrenstelsels uit hetzelfde tijdperk. Tegelijkertijd ontdekten de telescopen een enorme pluim koud gas die zich uitstrekte van het sterrenstelsel, wat aangeeft dat er materiaal in de intergalactische ruimte wordt uitgestoten.
De ontdekking is des te interessanter omdat CRISTAL-02 niet één enkel sterrenstelsel is, maar een systeem van vele sterrenstelsels die zich in de laatste fase van hun samensmelting bevinden. Tijdens deze kosmische botsingen verzamelen zich grote hoeveelheden gas in de centra van sterrenstelsels, waardoor intense stervorming ontstaat. Supernova-explosies veroorzaken vervolgens sterke winden die de geboorte van nieuwe sterren verhinderen.
Uit waarnemingen blijkt ook dat bijna de helft van de grote sterrenstelsels in het vroege heelal interactie hadden met naburige sterrenstelsels, wat erop wijst dat fusies en deze vernietigende winden bijzonder vaak voorkwamen. Dit betekent dat veel van de eerste gigantische sterrenstelsels waarschijnlijk zichzelf hebben vernietigd in hun vermogen om nieuwe sterren te vormen, wat verklaart waarom zovelen van hen “snel hebben geleefd en jong zijn gestorven”.
De ontdekking van deze kosmische wind-seriemoordenaar van sterrenstelsels werpt nieuw licht op de evolutie van sterrenstelsels en biedt inzicht in de processen die hebben geleid tot het vroege ‘sterven’ van vele grote sterrenstelsels in het jonge heelal.
