Astronomen hebben het gevonden. Het mocht daar niet zijn. Of het zou in ieder geval niet zichtbaar moeten zijn.
Dit oude sterrenstelsel gloeit door de kosmische mist. Dat is het onmogelijke deel. Het heelal was toen duister. Dik met neutrale waterstof. Een waas die meestal licht eet. Deze keer niet.
“Dit werd voor onmogelijk gehouden,”
Dat zegt hoofdonderzoeker Ilias Goovaerts. Hij werkt bij het Space Telescope Science Institute. Het sterrenstelsel heet MXDFz44. We hebben het signaal slechts 250 miljoen jaar na het einde van het tijdperk van de reïonisatie opgevangen. Dat is vroeg. Schokkend vroeg. De gegevens kwamen in juni in The Astrophysical Journal terecht.
Het team gebruikte niet slechts één telescoop. Dat zou riskant zijn geweest. Ze gebruikten Hubble. James Webb was er ook. Plus de Very Large Telescope van de European Southern Observatory. VLT, kortom.
Samen zagen ze ioniserende ultraviolette fotonen. Energieke kleine buggers. Ze strippen elektronen direct van waterstofatomen. Voordat dit? Geen enkel ander sterrenstelsel uit die tijd vertoonde deze specifieke signalen. Wij waren blind voor hen. MXDFz4.4 brak die reeks.
Klein maar luid
Hier is de truc. Het sterrenstelsel is niet enorm. In feite is het klein vergeleken met thuis. Een honderdste van de oppervlakte van de Melkweg. Ongeveer.
Maar de sterren? Ze vormen zich tien keer sneller dan wij hier. Het is een drukke puinhoop van massieve, jonge sterren. Pak ze stevig in en de druk neemt toe. De straling slaat gaten in het omringende gas. Duidelijke kanalen.
Zo komt het licht naar buiten. Het licht ontsnapt uit de Melkweg. Dan ontsnapt het aan het intergalactische medium. Goovaerts schat dat tussen de helft en al die ioniserende fotonen de reis maken.
Denk aan de afstand. Het signaal moet al dat plasma passeren. Het is het meest intergalactische materiaal dat een signaal ooit heeft moeten overleven. En toch kwam het.
Per ongeluk gevonden
De ontdekking was een ongeluk. Of dichtbij.
Goovaerts haastte zich. De deadline voor de financiering nadert. Nog maar een paar dagen. Hij keek naar een oud, diep Hubble-beeld voor een niet-gerelateerd voorstel. Ik wilde kijken of iemand de plek al had gecontroleerd.
Het kostte hem uren. Twee, misschien drie. Hij zag iets.
Opwinding slaat snel toe. Dan begint het harde werk. Het extraheren van de gegevens. Het vastleggen van de eigenschappen. Het duurde maanden voordat de ontdekking volwassen werd. Maar die eerste blik? Dat was onmiddellijk.
Ze hadden serieuze gegevens nodig om te bewijzen dat het geen lawaai was. Veertig uur op Hubble. Webb-beeldvorming over het hele spectrum. En dan de VLT. Zes dagen observatie met de Multi-Unit Spectroscopic Explorer. Het greep een diep spectrum.
Bevestigde de afstand. Gebruikte de Lyman-alpha-emissie. Dat is de waterstofvingerafdruk. Een gloed van opgewonden gas. Het vertelt ons wanneer en waar.
Mist optrekken
Waarom doet dit er toe? Goed. Het vroege heelal was donker. Niet zwart, maar gedimd. Waterstofmist blokkeert de weg. Sterren en sterrenstelsels ioniseerden het uiteindelijk. Het pad vrijgemaakt.
We proberen nog steeds het proces te begrijpen. De tijdlijn is wazig. Maar dit sterrenstelsel? Het suggereert dat krachtige starbursts het zware werk deden. Misschien zitten daar nog meer van dit soort sterrenstelsels verborgen. Wachten.
Marc Rafelski van STScI noemde het uniek. Tot nu toe. Er is nog veel lucht om te controleren.
Uitbarstingen als deze zouden de sleutel kunnen zijn geweest.
Misschien waren het de motoren die de lichten aanzetten. Voor alle anderen.
