Astronomen ontdekken verst verwijderde radiostelsel ooit

Nabij-infraroodopname met de Large Binocular Telescope in Arizona, VS, met de radio-emissie in wit. Het feit dat het sterrenstelsel niet is waargenomen op infraroodgolflengten op de plek waar de radiostraling vandaan komt, bevestigt mede dat het hier om e
Nabij-infraroodopname met de Large Binocular Telescope in Arizona, VS, met de radio-emissie in wit. Het feit dat het sterrenstelsel niet is waargenomen op infraroodgolflengten op de plek waar de radiostraling vandaan komt, bevestigt mede dat het hier om e

Na bijna twintig jaar is het record van het verst verwijderde radiostelsel gebroken. Een team onder leiding van de Leidse promovendus Aayush Saxena heeft een radiostelsel gevonden uit de tijd dat het heelal nog maar 7% van zijn huidige leeftijd had. Het staat op een afstand van 12 miljard lichtjaar.

Het team gebruikte de Giant Meter-wave Radio Telescope (GMRT) in India om het radiosterrenstelsel te identificeren. Daarna is met de Gemini Telescope op Hawaï en de Large Binocular Telescope in Arizona de afstand bepaald door de roodverschuiving van het stelsel te meten. De roodverschuiving van z = 5,72 betekent dat het sterrenstelsel wordt waargenomen zoals het eruitzag toen het heelal nog maar een miljard jaar oud was. Dat betekent dat het licht van dit stelsel bijna 12 miljard jaar oud is. Het team bestaat uit astronomen uit Nederland, Brazilië, het Verenigd Koninkrijk en Italië. Het onderzoek is geaccepteerd voor publicatie in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Het meten van de roodverschuiving van een sterrenstelsel vertelt astronomen de afstand van het stelsel. Hoe verder weg sterrenstelsels staan, des te sneller bewegen ze van ons af. Het licht van deze stelsels is daardoor 'roder' (naar rood verschoven, richting langere golflengten in het spectrum). Naarmate de vluchtsnelheid hoger is, is de roodverschuiving groter.

Radiostelsels zijn zeldzaam. Het zijn kolossale sterrenstelsels met een superzwaar zwart gat in hun centrum dat actief gas en stof uit zijn omgeving naar zich toetrekt. Deze eigenschap zet de lancering van hoogenergetische straalstromen in gang, die met bijna de lichtsnelheid geladen deeltjes de ruimte inspuwen. Deze jets zijn zeer helder op radiogolflengten. 

De ontdekking van dit soort stelsels op extreem grote afstanden is belangrijk voor ons begrip van de vorming en evolutie van deze stelsels. Het kan bovendien iets zeggen over de vorming van oer-zwarte gaten, die de groei van sterrenstelsels hebben aangedreven en gereguleerd. Maar dat dergelijke stelsels bestaan, verbaast astronomen.

Eerste auteur Aayush Saxena (Sterrewacht Leiden): “We zijn benieuwd hoe deze zeer zware, verre sterrenstelsels hun massa hebben opgebouwd.” Coauteur Huub Röttgering  (Sterrewacht Leiden) voegt daaraan toe: “Heldere radiostelsels herbergen superzware zwarte gaten. Het is verbazingwekkend om zo vroeg in de geschiedenis van het heelal zulke objecten aan te treffen; de tijd om zulke zware zwarte gaten tot wasdom te laten komen is wel erg kort.”

Een radiosterrenstelsel met een roodverschuiving van z=5,19 was sinds zijn ontdekking in 1999 de vorige recordhouder. De volgende generatie radiotelescopen zal in combinatie met ‘s werelds grote optische en infraroodtelescopen radiostelsels op nog grotere roodverschuiving kunnen ontdekken. 

Publicatie