Hoe het universum begon
Kort na de Oerknal (binnen enkele minuten) was het universum een hete, dichte wolk van geïoniseerd plasma. Na ongeveer 300.000 jaar koelde dat af en vormde het neutrale waterstof- en heliumatomen.
Ongeveer 1 miljard jaar later was de periode die we de kosmische dageraad noemen voorbij en was het universum weer volledig gere-ioniseerd. Volgens de studie speelden kleine maar talrijke dwergstelsels een sleutelrol in die overgang, een bevinding die eerdere theorieën ter discussie stelt, waarin krachtige objecten zoals grote sterrenstelsels of zwarte gaten als de belangrijkste veroorzakers van re-ionisatie werden gezien.
Wat de dwergstelsels deden
Iryna Chemerynska, ook van het Institut d’Astrophysique de Paris, zei: “Deze ontdekking laat zien welke grote rol ultra-zwakke sterrenstelsels hebben gespeeld in de evolutie van het vroege universum.”
Deze kleine stelsels komen veel vaker voor dan grotere stelsels, in een verhouding van 100 tegen 1, en leveren samen verrassend veel energetische straling. Hun gezamenlijke ioniserende output is zelfs vier keer zo groot als de straling die normaal aan grotere stelsels wordt toegeschreven. “Ondanks hun kleine formaat zijn deze laag-massa sterrenstelsels zeer productief in het uitzenden van energetische straling,” voegde Hakim Atek toe.
Hoe ze observeerden
Het onderzoek concentreerde zich op het sterrencluster Abell 2744, dat als een kosmische lens fungeert doordat de ruimtetijd eromheen vervormd is. Dankzij die lenswerking konden onderzoekers met de James Webb Space Telescope (JWST) en de Hubble Space Telescope voorheen onzichtbare kleine dwergstelsels uit de tijd van de kosmische dageraad in beeld brengen.
“Met de JWST zijn we nieuw terrein ingegaan,” verklaarde Themiya Nanayakkara van de Swinburne University of Technology in Australië. De nieuwe instrumenten stelden het team in staat gedetailleerde spectra van deze kleine stelsels te verkrijgen, waarmee eerdere aannames werden uitgedaagd.
Vervolgonderzoek
Ondanks de belangrijke vooruitgang blijft vervolgonderzoek nodig. Deze studie is gebaseerd op observaties van slechts één klein stuk van de hemel.
Het team wil meer lensgebieden bestuderen om te controleren of hun bevindingen algemeen gelden en geen toevallige afwijking zijn. Zoals Themiya Nanayakkara aangeeft: “Dit werk roept meer opwindende vragen op die we moeten beantwoorden om de evolutionaire geschiedenis van onze oorsprong in kaart te brengen.”
Deze ontdekkingen markeren een nieuw hoofdstuk in ons begrip van het universum. De rol van dwergstelsels tijdens de kosmische dageraad mag niet langer worden genegeerd. Ze geven ons inzicht in hoe het universum zich heeft ontwikkeld tot het complexe geheel dat we vandaag kennen en onderstrepen het belang van het bestuderen van deze laag-massa entiteiten.
Terwijl we doorgaan met het verkennen van de kosmos, moeten we ook rekening houden met hoe zelfs de kleinste sterrenstelsels de geschiedenis van het universum diepgaand kunnen beïnvloeden.
