De ster, die de naam Earendel heeft gekregen, is gevonden op een recordafstand van maar liefst 28 miljard lichtjaar.

Het record is verbroken. Ruimtetelescoop Hubble heeft het licht van een ster gedetecteerd die bestond in de eerste miljard jaar na de geboorte van het heelal. Hiermee schrijft de ruimtetelescoop geschiedenis. Want nog niet eerder is er zo’n verre ster ontdekt.

Vorige recordhouder
De vondst is een enorme sprong terug in de tijd in vergelijking met de vorige recordhouder. In 2018 sloeg Hubble namelijk het licht gade van een ster op een afstand van ruim negen miljard lichtjaar. Toen was het heelal slechts 4,4 miljard jaar oud, oftewel dertig procent van de huidige leeftijd. Hoewel dat al een enorme mijlpaal was, is het afstandsrecord nu verbeterd.

Maak kennis met Earendel
De nieuw ontdekte ster heeft de naam Earendel gekregen, wat ‘morgenster’ betekent in het Oud-Engels. Earendel is zo ver weg, dat zijn licht er 12,9 miljard jaar over heeft gedaan om de aarde te bereiken. Deze ster bestond in de ‘kinderjaren’ van ons heelal, toen het universum slechts 7 procent van zijn huidige leeftijd was. De kleinste objecten die eerder op zo’n grote afstand zijn waargenomen, zijn clusters van sterren, ingebed in vroege sterrenstelsels.

Afstand
Een kanttekening: het licht van de ster is zoals gezegd 12,9 miljard jaar oud. Maar door de uitdijing van het heelal is de ster vandaag de dag veel verder van ons verwijderd. Gedurende de bijna 13 miljard jaar dat het licht nodig had om de aarde te bereiken, is het heelal zo uitgebreid dat de ster nu maar liefst 28 miljard lichtjaar van ons vandaan is.

Onderzoekers zijn blij verrast met de ontdekking. “We geloofden het eerst bijna niet,” herinnert onderzoeker Brian Welch zich. “Deze ster is zoveel verder weg dan de vorige recordhouder. Normaal gesproken zien hele sterrenstelsels er op deze afstand uit als kleine vlekjes, waarbij het licht van miljoenen sterren samensmelt. Het sterrenstelsel dat Earendel herbergt, is echter vergroot en vervormd door een ‘zwaartekrachtlens’ (zie kader) en heeft nu de vorm aangenomen van een lange, halve maan.”

Meer over zwaartekrachtlenzen
Een zwaartekrachtlens is een soort kosmisch vergrootglas en buigt het licht van verre objecten. Stel, twee sterrenstelsels staan – gezien vanaf de aarde – achter elkaar. Het ene sterrenstelsel is vijf miljard lichtjaar van onze planeet verwijderd, terwijl het andere sterrenstelsel op acht miljard lichtjaar staat. Het licht van het verre sterrenstelsel reist langs het voorgrondstelsel en wordt afgebogen en mogelijk versterkt.

De ontdekking betekent dat we een nog onbekend tijdperk uit de geschiedenis van ons universum beter kunnen gaan begrijpen. “Earendel bestond zo lang geleden dat hij misschien niet dezelfde grondstoffen bestaat als de sterren vandaag de dag,” legt Welch uit. “Het bestuderen van Earendel zal een venster zijn naar een tijdperk van het heelal dat we niet kennen, maar dat heeft geleid tot alles wat we weten. Het is alsof we een heel interessant boek hebben gelezen, maar we zijn begonnen bij het tweede hoofdstuk. En nu krijgen we de kans om te zien hoe het allemaal begon.”

Zware ster
Het onderzoeksteam schat dat Earendel minstens 50 keer de massa van onze zon heeft en miljoenen keren zo helder is. Het betekent dat ie kan wedijveren met de zwaarste sterren die we kennen. Maar zelfs zo’n schitterende, zeer zware ster zou onmogelijk op zo’n grote afstand te zien zijn zonder de hulp van een zwaartekrachtlens veroorzaakt door een enorme cluster van sterren die tussen ons en Earendel in zit. Astronomen verwachten dat Earendel nog jarenlang sterk uitvergroot zal blijven.

De ster met de bijnaam Earendel, hier aangegeven met een pijl. Afbeelding: NASA, ESA, B. Welch (JHU), D. Coe (STScI), A. Pagan (STScI)

James Webb
Later dit jaar zal de onlangs gelanceerde James Webb-telescoop zich over de verre ster ontfermen. De hoop is dat Webb meer informatie over de ster kan onthullen, waaronder zijn leeftijd, de temperatuur, massa en straal. Als uit vervolgonderzoek blijkt dat Earendel alleen bestaat uit waterstof en helium, zou dit het eerst bewijs kunnen zijn voor de legendarische Populatie-III-sterren, waarvan wordt aangenomen dat ze de allereerste sterren waren die zich na de oerknal vormden.

Meer over de Populatie-III-sterren
De populatie-III-sterren leefden heel kort – mogelijk enkele honderdduizenden jaren – maar zijn wel belangrijk geweest voor de ‘evolutie’ van het universum. Deze sterren zetten lichte elementen in korte tijd om in zwaardere elementen, zoals zuurstof, stikstof, koolstof en ijzer. Zonder deze elementen waren wij er niet geweest, want ze zijn heel belangrijk voor het ontstaan van leven. Deze oersterren zijn tot op heden nog niet waargenomen. Maar mogelijk worden ze detecteerbaar als ze door zwaartekrachtlenzen zeer sterk worden vergroot, zoals in het geval van Earendel.

De vondst van Earendel is nog maar het begin. Mogelijk wachten er nog vele andere verre sterren – of zelfs verdere sterren – op ontdekking. “Met Webb kunnen we sterren waarnemen die zelfs nog verder weg staan dan Earendel, wat ongelooflijk opwindend zou zijn,” zegt Welch. “We gaan zo ver mogelijk terug. Ik zou graag zien dat Webb het afstandsrecord van Earendel verbreekt.”