Astronomen hebben een van de vroegste balkspiraalstelsels geïdentificeerd die ooit zijn waargenomen, die teruggaat tot slechts twee miljard jaar na de oerknal. De ontdekking, gedaan met behulp van de Near-InfraRed Camera (NIRCam) van de James Webb Space Telescope, daagt bestaande theorieën uit over hoe snel galactische structuren ontstonden in het vroege universum.
Ontdekking van COSMOS-74706
Het sterrenstelsel, genaamd COSMOS-74706, bestond ongeveer 11,5 miljard jaar geleden en is daarmee uitzonderlijk jong voor een balkspiraal. Bars zijn dichte, lineaire structuren in het centrum van sterrenstelsels, bestaande uit geconcentreerde sterren en gas. Ze fungeren als kanalen en sturen materiaal naar het centrale superzware zwarte gat van de Melkweg.
“Dit sterrenstelsel ontwikkelde zich twee miljard jaar na de geboorte van het heelal”, zegt Daniel Ivanov, een afgestudeerde student aan de Universiteit van Pittsburgh, die het onderzoek leidde.
Implicaties voor galactische evolutie
De aanwezigheid van een goed gedefinieerde balk in zo’n vroeg sterrenstelsel is aanzienlijk. Stellaire balken spelen een cruciale rol in de galactische evolutie, doordat ze gas naar binnen leiden, waardoor de groei van zwarte gaten wordt gestimuleerd en de vorming van sterren door de galactische schijf wordt onderdrukt. Als we er zo vroeg één vinden, suggereert dit dat deze structuren zich sneller kunnen vormen dan eerder werd gedacht.
Eerdere beweringen over vroege balkspiralen waren minder overtuigend vanwege zwakkere gegevens. Sommige waren gebaseerd op minder nauwkeurige methoden voor het meten van de roodverschuiving, terwijl andere vertrouwden op waarnemingen die vervormd waren door zwaartekrachtlenzen – waarbij licht rond massieve objecten buigt. Het COSMOS-74706-stelsel werd bevestigd met behulp van spectroscopie, een meer definitieve methode.
Simulaties en toekomstig onderzoek
De ontdekking komt overeen met sommige simulaties die voorspellen dat balken al 12,5 miljard jaar geleden (bij roodverschuiving 5) gevormd zouden kunnen zijn. Het blijft echter nog steeds ongebruikelijk voor dit tijdperk, wat erop wijst dat het proces van staafvorming vaker voorkomt dan eerder werd aangenomen.
‘Ik was niet verrast toen ik zo vroeg in de evolutie van het heelal een balkspiraalstelsel ontdekte’, zegt Ivanov. “Maar in principe denk ik dat dit niet het tijdperk is waarin je veel van deze objecten verwacht.”
Het onderzoeksteam presenteerde hun bevindingen op de 247e bijeenkomst van de American Astronomical Society op 8 januari. Hun onderzoek, gepubliceerd onder het citaat Daniel Ivanov et al. 2026 Een Unlensed Barred Spiral op zspec>3 zal helpen de tijdlijnen voor staafvorming te beperken en modellen van galactische evolutie te verfijnen.
De ontdekking onderstreept hoe snel structuren zich vormden in het vroege heelal, waardoor astronomen werden gedwongen hun aannames over de ontwikkeling van galactische planeten te heroverwegen.
