Men veronderstelde dat sterrenstelsels zoals onze Melkweg pas ontstonden toen het universum op middelbare leeftijd was. Maar nieuwe waarnemingen van James Webb bewijzen het tegendeel.
Sterrenstelsels uit het vroege heelal lijken meer op onze eigen Melkweg dan eerder gedacht. Dat schrijven onderzoekers in een nieuwe studie, gepubliceerd in The Astrophysical Journal. De astronomen hebben een overvloed aan Melkweg-achtige sterrenstelsels in het vroege heelal opgemerkt, wat betekent dat we de huidige kosmische evolutietheorieën mogelijk moeten herzien.
Melkweg
Onze Melkweg is een zogenoemd schijfvormig sterrenstelsel: je kunt het in feite vergelijken met een platte pannenkoek of een compacte schijf. Het draait rond zijn middelpunt en heeft vaak spiraalvormige armen. Wetenschappers geloven dat dit soort sterrenstelsels het meest voorkomen in ons nabije universum en dat ze mogelijk gunstige omstandigheden bieden voor het ontstaan van leven, met name vanwege de manier waarop ze zijn ontstaan en geëvolueerd. Bovendien dacht men dat dit type sterrenstelsel te fragiel was om te overleven in het vroege universum, omdat botsingen tussen sterrenstelsels toen veel vaker voorkwamen. En men ging ervan uit dat dit soort botsingen de fragiele structuur van deze sterrenstelsels zou verstoren.
Zes miljard jaar
Kortom, astronomen dachten dat sterrenstelsels zoals onze Melkweg relatief zeldzaam waren in de kosmische geschiedenis. Ze zouden pas zijn ontstaan toen het universum op middelbare leeftijd was. “Voorheen dachten we, met name door waarnemingen van ruimtetelescoop Hubble, dat schijfvormige sterrenstelsels bijna niet in het heelal voorkwamen totdat het universum ongeveer zes miljard jaar oud was,” aldus onderzoeker Christopher Conselice.
James Webb
Maar nieuwe waarnemingen met de krachtige James Webb-telescoop vertellen nu een ander verhaal. Dankzij de indrukwekkende scherpte van deze ruimtetelescoop, slaagden onderzoekers er nu voor het eerst in om de ware structuur van de sterrenstelsels die zich in in de jonge jaren van het universum vormden, te onthullen. Waarnemingen met Hubble hadden de indruk gewekt dat deze sterrenstelsels onregelmatige en eigenaardige vormen hadden. Maar niets blijkt minder waar. Webb onthult nu namelijk dat deze vroege sterrenstelsels opvallend veel gemeen hebben met onze Melkweg.
Kortom, Melkweg-achtige sterrenstelsels blijken ook veelvuldig in het piepjonge heelal voor te komen. Velen zijn zelfs al meer dan tien miljard jaar geleden ontstaan. Deze nieuwe ontdekking werpt dan ook een geheel nieuw licht op de situatie. Dergelijke schijfsterrenstelsels komen zelfs maar liefst tien keer vaker in het piepjonge heelal voor dan astronomen op basis van eerdere waarnemingen met Hubble dachten.
Kosmische evolutie
De ontdekking dat Melkweg-achtige sterrenstelsels veel talrijker zijn in het vroege universum dan eerder werd aangenomen, heeft aanzienlijke gevolgen voor ons begrip van de kosmische evolutie. “De nieuwe bevindingen verruimen het tijdsbestek waarin sterrenstelsels die lijken op onze Melkweg worden gevormd, en brengen dit vrijwel terug tot bij het prille begin van het universum,” merkt Conselice op. “Dit betekent dat deze sterrenstelsels zich veel eerder in de geschiedenis van het universum begonnen te ontwikkelen dan eerder werd gedacht.”
Herzien
Het onderzoek verandert dan ook de heersende opvattingen over de evolutie van ons universum. De wetenschappers stellen dat we nu nieuwe ideeën en concepten moeten overwegen, omdat de ontdekking onze bestaande kennis en hypothesen op hun kop zet. “De resultaten van James Webb onthullen dat schijfvormige sterrenstelsels zoals de Melkweg verreweg het meest voorkomende type sterrenstelsel in het hele universum zijn,” zegt Conselice. “Dit suggereert dat het merendeel van de sterren zich bevindt en ontstaat binnen deze specifieke sterrenstelsels, wat een ingrijpende verandering betekent voor ons begrip van hoe sterrenstelsels worden gevormd. Bovendien roepen deze bevindingen belangrijke vragen op over het mysterie van donkere materie in het vroege heelal, waarvan we nog maar weinig begrijpen.”
De nieuwe bevindingen dwingen astronomen om hun modellen en theorieën over de vorming van de allereerste sterrenstelsels te herzien, evenals hoe sterrenstelsels in de afgelopen tien miljard jaar zijn geëvolueerd. De ontdekking heeft het paradigma van ons begrip van de kosmos veranderd en zal leiden tot diepgaander onderzoek en nieuwe inzichten in de komende jaren.
