Oké, ik moet iets bekennen

Er is niets dat ik leuker vind dan een ruimteontdekking die wetenschappers volledig van hun stuk brengt.

En precies dát gebeurt er nu met een nieuwe studie in Nature Astronomy. Ik kan er maar niet mee ophouden.

Het best bewaarde geheim van het heelal

Stel je voor: je kijkt naar de nachthemel en ziet een kolossale sterrenstelsel. Een van de grote jongens uit het vroege heelal, gevormd toen de kosmos nog maar een baby was — minder dan 1,5 miljard jaar na de oerknal. Je doet je berekeningen, schat hoeveel sterren erin zitten, en voelt je vrij zeker van je zaak.

Behalve... je had het volledig mis.

Zo ongeveer wat er gebeurde met sterrenkundigen die de James Webb-ruimtetelescoop (JWT) gebruikten. Ze bestudeerden negen antieke, massieve sterrenstelsels die al miljarden jaren geleden waren gestopt met het vormen van nieuwe sterren. Toen ze dieper in de data groeven, ontdekten ze iets dat recht voor hun neus had verstopt gezeten: een verborgen populatie kleine, zwakke sterren die onzichtbaar waren voor eerdere waarnemingen.

Niet zomaar een paar verborgen sterren. We hebben het hier over aanzienlijk meer massa die weggestopt zat in deze flauwe stellaire underdogs.

Alsof je verborgen kamers vindt in een wolkenkrabber

Het onderzoeksteam, met wetenschappers van Penn State en de Universiteit Leiden, verwoordde het op de heerlijkste manier. Hoofdauteur Chloe Cheng vergeleek heldere sterren met wolkenkrabbers in een stad — onmogelijk te missen, opzichtig, dominant in het straatbeeld.

"Maar hier is het ding," legde ze uit. "Tussen die wolkenkrabbers staan massa's huizen, appartementencomplexen, allerlei kleinere gebouwen die je van ver niet kunt zien. Dat is wat er aan de hand was met deze stelsels."

De heldere, massieve sterren stalen alle aandacht (en het licht), terwijl ontelbare kleinere sterren ertussen lurkten, compleet over het hoofd gezien. Zodra onderzoekers rekening hielden met deze verborgen populaties, werden de stelsels plotseling tot vier keer zo zwaar als hun eerdere schattingen.

Dr. Joel Leja van Penn State verwoordde het zo: "Deze stelsels zijn anders... ze hebben drie of vier keer meer massa dan we verwachtten."

Zomaar eventjes drie tot vier keer. Geen probleem. (Hier hoor je me zenuwachtig lachen.)

Waarom dit zo belangrijk is

Hier wordt het echt spannend — en een beetje ongemakkelijk voor de astrofysica.

We hebben modellen en theorieën over hoe sterrenstelsels vormen en evolueren. Die modellen gingen ervan uit dat sterren overal in het heelal in ongeveer dezelfde verhoudingen vormden. Kleine sterren, grote sterren — de verhouding zou vrij consistent zijn.

Behalve dat JWST keer op keer bewijst dat dit niet klopt.

Sinds JWST waarnemingen doet, hebben sterrenkundigen herhaaldelijk verrassend massieve en rijpe stelsels gevonden die veel eerder bestonden dan onze theorieën voorspelden. Deze nieuwe studie voegt olie toe aan dat vuur. Als stelsels zoals deze substantieel meer sterren bevatten dan onderzoekers eerder dachten, moeten we compleet herdenken hoe zulke enorme aantallen sterren zo snel in de kosmische geschiedenis konden ontstaan.

Het heelal was blijkbaar veel efficiënter in het bouwen van stersteden dan we ooit voor mogelijk hielden.

Een onverwachte bonus: meer planeten?

Hier is iets waar ik hardop van moest happen: deze ontdekking zou kunnen betekenen dat er in het vroege heelal meer planeten waren dan we dachten.

Waarom? Omdat kleine, lichtgewicht sterren de neiging hebben om planetaire systemen te hebben. Veel van zulke systemen. Dus als er meer van deze zwakke kleine sterren rondzweefden in het vroege heelal dan we beseften... dan kun je zelf uitrekenen wat dat betekent.

Professor Mariska Kriek van de Sterrewacht Leiden, die het onderzoek leidde, merkte op dat dit resultaat gevolgen heeft voor veel gebieden van de sterrenkunde. "Omdat veel planeten om lichtgewicht sterren draaien, zou dit zelfs kunnen betekenen dat er meer planeten zijn gevormd in het vroege heelal dan we eerder aannamen."

Stel je voor — niet alleen verborgen sterren, maar mogelijk ook verborgen werelden. Miljarden jaren geleden, in stelsels waarvan we dachten dat we ze begrepen.

Wat komt er nu?

Het team noemt dit een cruciale stap vooruit, maar erkent ook hoeveel werk er nog voorligt. "Tot voor kort waren dit soort metingen simpelweg onmogelijk," zei Martje Slob, een promovendus aan de Universiteit Leiden en medeauteur van de studie. Ze hadden niet alleen een krachtige telescoop nodig, maar ook uitzonderlijke spectra en nieuwe analysetechnieken om die subtiele signalen van zwakke, lichtgewicht sterren te detecteren, verborgen binnen kosmische reuzen.

Nu we weten dat deze verborgen populaties bestaan, moeten sterrenkundigen hun modellen bijwerken. Theories over stelselvorming zullen rekening moeten houden met hoe het heelal blijkbaar zoveel sterren in zulke vroege structuren propte.

En persoonlijk? Ik ben dol op dit soort kosmische verrassingen. Elke keer dat we betere instrumenten bouwen en dieper in de ruimte kijken, ontdekken we dat het heelal vreemder, wonderbaarlijker en verrassender is dan we ooit konden raden.

Het vroege heelal was niet alleen massiever dan we dachten — het verstopte blijkbaar zijn ware formaat voor ons allemaal.

Bron: ScienceDaily