James Webb Telescoop Ontdekt Zeldzame Vijf-Sterrenstelsel Fusie in het Vroege Universum

De James Webb Space Telescope (JWST) heeft een uitzonderlijk zeldzaam kosmisch fenomeen waargenomen: een systeem van minstens vijf sterrenstelsels die samensmelten in het vroege universum, slechts ongeveer 800 miljoen jaar na de oerknal. Deze ontdekking, die de bijnaam 'JWST's Quintet' heeft gekregen, biedt een uniek inkijkje in de vorming van massieve sterrenstelsels en de frequentie van dergelijke meervoudige fusies.

De analyse, gebaseerd op data van zowel de JWST als de Hubble Space Telescope, onthult een complex systeem van minstens vijf sterrenstelsels, ingebed in een uitgestrekte gasnevel zoals gedetecteerd door JWST's Near-Infrared Camera (NIRCam). Deze sterrenstelsels vertonen sterke waterstof- en zuurstofkenmerken, wat duidt op actieve stervorming. De JWST-gegevens bevestigen dat de vijf sterrenstelsels dezelfde roodverschuiving delen en met elkaar interageren, wat hen onderscheidt van onafhankelijke systemen.

Een opvallende gelijkenis met Stephan's Quintet, een vergelijkbaar systeem in het nabije universum, is de aanwezigheid van een materiebrug die twee sterrenstelsels verbindt, wat wijst op actieve getijdeninteracties. De stervormingssnelheid in JWST's Quintet is echter aanzienlijk hoger dan in Stephan's Quintet. Weida Hu, hoofdauteur van de studie en postdoctoraal onderzoeker aan de Texas A&M University, benadrukt de uitzonderlijke zeldzaamheid van zo'n systeem.

"Het vinden van zo'n systeem met vijf fysiek verbonden sterrenstelsels is uitzonderlijk zeldzaam, zowel in huidige simulaties als in waarnemingen," verklaarde Hu. Professor Christopher Conselice van de Universiteit van Manchester voegt toe dat het percentage meervoudige fusiesystemen veel lager zal zijn dan dat van enkele fusies, en zeker minder dan 1%.

De twee hoofdsterrenstelsels in JWST's Quintet staan 43.300 lichtjaar van elkaar, terwijl het verste paar 60.700 lichtjaar uit elkaar ligt. Dit fusiesysteem, met een gecombineerde stellaire massa van 10 miljard zonnen, kan mogelijk evolueren tot een massief, rustig sterrenstelsel binnen 1 tot 1,5 miljard jaar na de oerknal. Dit biedt een mogelijke verklaring voor hoe massieve, rustige sterrenstelsels zich snel vormen door de combinatie van kleinere sterrenstelsels in het vroege universum.

Eerdere JWST-studies hebben al massieve, rustige sterrenstelsels in het vroege universum gedetecteerd, wat vragen opriep over hoe deze zo vroeg in de kosmische geschiedenis konden ontstaan. De ontdekking van JWST's Quintet is van groot belang voor ons begrip van de vroege kosmische evolutie. Het stelt wetenschappers in staat om de geavanceerde mogelijkheden van de JWST te benutten om het vroege universum te bestuderen en biedt nieuwe inzichten in de vorming en evolutie van sterrenstelsels, met name de snelle assemblage van massieve sterrenstelsels.

Verder onderzoek en theoretische modellering zullen cruciaal zijn om de volledige implicaties van deze bevinding voor de theorieën over sterrenstelselvorming en de ontwikkeling van kosmische structuren te doorgronden.