Astronomen vinden bijna 'ongerept' gaswolk uit het vroege heelal
Ergens diep in het heelal, op een plek waar het licht er 13 miljard jaar over deed om ons te bereiken, ontdekten astronomen een wolk gas die bijna helemaal onaangetast is door sterren. Geen gewone wolk, maar een die wetenschappers een uniek kijkje geeft in de allereerste generaties sterren die ooit bestonden.
Alle elementen om ons heen, van de koolstof in je lichaam tot de zuurstof die je inademt, zijn ooit gemaakt in sterren. Toen het heelal net ontstond, bestond gas bijna alleen uit waterstof en helium. Pas na miljoenen jaren van sterren die leefden en stierven, kwamen er zwaardere elementen bij. Astronomen noemen alles zwaarder dan waterstof en helium "metalen", ook al is koolstof geen metaal in de gewone betekenis van het woord.
Een team van astronomen zocht naar gaswolken met extreem weinig van die metalen. Dat deden ze op een slimme manier: ze keken naar het licht van heldere quasars, dat zijn superheldere sterrenstelsel-kernen met een zwart gat in het midden. Als er onderweg een gaswolk voor die quasar hangt, laat die wolk een soort schaduw achter in het licht. Aan die schaduw kun je aflezen welke elementen er in de wolk zitten.
Met een nieuw, zeer nauwkeurig instrument genaamd GHOST vonden ze zo een gaswolk die ze UMP-DLA-1 noemen. Dit gas bevindt zich in een jong sterrenstelsel, ongeveer 1 miljard jaar na de oerknal. Ter vergelijking: het heelal is nu bijna 14 miljard jaar oud, dus we kijken hier naar een heelal dat nog maar net begonnen was.
Het bijzondere: de hoeveelheid koolstof in deze wolk is 11.000 keer lager dan in onze zon. Dat maakt het de meest "ongerepte" gaswolk ooit gevonden, zelfs vier keer schoner dan de vorige recordhouder.
Waarom is dat belangrijk? Sterren vormen zich doordat gaswolken instorten en hun warmte kwijt moeten. Dat lukt het beste met koolstof en zuurstof, want die elementen helpen de wolk af te koelen. Is er nauwelijks koolstof en zuurstof aanwezig, zoals in UMP-DLA-1, dan koelt het gas moeilijker af. Het gevolg: er kunnen alleen extreem zware sterren ontstaan, veel zwaarder dan onze zon. Sterren met de massa van de zon of lichter konden in dit gas simpelweg niet gevormd worden.
Dit maakt UMP-DLA-1 uniek. Het is het enige bekende sterrenstelsel waarvan de lage hoeveelheden koolstof en zuurstof garanderen dat er alleen zware sterren konden ontstaan. De verhouding tussen zuurstof en koolstof in het gas vertelt onderzoekers bovendien iets over de sterren die hier ooit explodeerden: waarschijnlijk behoren ze tot de allereerste of een van de vroegste generaties sterren ooit.
Wat betekent dit (nog) niet
Dit is een eenmalige ontdekking van één onderzoeksteam, gedaan met één nieuw instrument. Er is nog geen ander team dat deze meting heeft bevestigd of herhaald bij een vergelijkbare gaswolk. Het gaat ook niet om een direct beeld van de allereerste sterren zelf, maar om chemische sporen die zij achterlieten in het gas. Verder onderzoek moet uitwijzen of dit patroon vaker voorkomt in het vroege heelal.
Bron: Nearly pristine gas in a galaxy 1 billion years after the Big Bang