Beeld van het verste sterrenstelsel gereconstrueerd

Een groep van Nederlandse en Amerikaanse astronomen, geleid door Marijn Franx van het Kapteyn Instituut in Groningen, is er in geslaagd het beeldje te reconstrueren van een sterrenstelsel dat zo ver weg staat dat het niet rechtstreeks is te zien.

Het verraadt zich via enkele boogvormige structuren vóór een compacte cluster van sterrenstelsels. Deze cluster staat op een afstand van 5 tot 6 miljard lichtjaar in het sterrenbeeld Grote Beer en fungeert als een soort kosmische voorzetlens. Lichtstralen van objecten achter de cluster worden in het sterke gravitatieveld gekromd, zodat sterk vervormde beeldjes van die objecten vóór de cluster kunnen verschijnen.

De boogvormige structuren (arcs) werden vorig jaar bij toeval ontdekt op een opname van de cluster 1358+62 die werd gemaakt door de Hubble Space Telescope. Het opmerkelijke van de meest heldere boog was zijn zeer rode kleur. Die deed vermoeden dat het desbetreffende sterrenstelsel wel eens op een zeer grote afstand zou kunnen staan: absorberend materiaal tussen het stelsel en ons Melkwegstelsel zou in dit geval de sterke 'verroding' kunnen veroorzaken. Spectroscopische waarnemingen met de Keck-telescoop op Hawaii lieten later zien dat dit inderdaad het geval is. Het sterrenstelsel staat op een afstand van 13 miljard lichtjaar: ruim twee maal zo ver als de cluster.

Het verre sterrenstelsel is te zien dankzij het feit dat zijn helderheid door de cluster-lens met een factor tien wordt vergroot. Met behulp van een model van deze gravitatielens hebben de astronomen nu uit de sterk vervormde beeldjes het onvervormde beeldje van het stelsel kunnen reconstrueren. Het stelsel blijkt een klonterige structuur te hebben en een heel kleine, heldere kern. Verder kon worden gemeten dat uit deze verdichtingen met grote snelheden gassen wegvliegen. Waarschijnlijk zijn de verdichtingen gebieden waarin op zeer grote schaal stervorming plaatsvindt.

In hun artikel in Astrophysical Journal Letters, dat op 7 september verschijnt, wijzen de astronomen erop dat hun 'gereconstrueerde' sterrenstelsel nu het verste object in het heelal is waarvan de afstand is bepaald. Het is daarmee tevens het jongste sterrenstelsel dat men kan waarnemen en dit laat zien dat er slechts één miljard jaar na de Oerknal - het ontstaan van het heelal - al sterren ontstonden. De astronomen hebben vlak bij het stelsel tekenen gevonden van een kleiner, zwakker buurstelsel. Dit zou erop kunnen wijzen dat de bijna explosieve stervorming in het grotere stelsel wordt veroorzaakt door de botsing met deze buur, zoals men dat ook bij stelsels dichter bij huis heeft waargenomen.