Een verzameling kleine rode stippen, zoals afgebeeld door de James Webb-ruimtetelescoop.Credit: NASA, ESA, CSA, STScI en D. Kocevski (Colby U.)
‘De ontdekking was een complete toevalstreffer’, zegt Karl Glazebrook, een vooraanstaand hoogleraar astronomie aan Swinburne. Tegenwoordig worden veel nieuwe astronomische ontdekkingen gedaan door computeranalyse van beelden. Niet deze. “We hebben ze net ontdekt door naar afbeeldingen te kijken en te vragen: ‘Wat is dat in vredesnaam?'”
Bijna alle stippen zijn oud, slechts honderden miljoenen jaren jonger dan de oerknal. Zouden het kleine, oude sterrenstelsels kunnen zijn? Zij leek daarvoor veel te krachtigdie enorme hoeveelheden energie uitstoten, ondanks dat ze maar een fractie zo groot zijn als de Melkweg. Het is moeilijk te begrijpen hoe ze zo snel zoveel sterren hebben kunnen vormen.
Om erachter te komen waar ze naar kijken, splitsen astronomen het licht van een bron op in het regenboogspectrum en zoeken ze naar eventuele pieken of dalen; Van bepaalde moleculen is bekend dat ze bepaalde kleuren licht uitstralen of blokkeren.
De kleine rode stippen zenden infrarood licht en ultraviolet licht uit, en bijna niets anders. Ander bewijs uit de spectra suggereerde de aanwezigheid van verschillende gassen die met zeer hoge snelheden bewegen.
“De signatuur van de energiedistributie zag eruit als niets dat we ooit eerder hadden gezien”, zegt Glazebrook.
Dat leidde tot één vroege theorie: een superzwaar zwart gat dat een gaswolk opeet. Terwijl het gat het gas aanzuigt, kan het met extreme snelheid ronddraaien en licht uitstralen. Maar deze objecten zenden doorgaans uitbarstingen van röntgenlicht uit, en de kleine rode stippen niet.
Laden
Fel licht, gas dat met extreme snelheden beweegt, geen röntgenuitbarstingen – het beeld was moeilijk uit te leggen met bekende objecten. Dus eerder dit jaar stelden astronomen een nieuwe voor: een zwart gat-ster. “Een beetje zoals een gigantische ster met een zwart gat in het midden. En een temperatuur van 10.000 Kelvin”, zegt Glazebrook. “Dat komt naar voren als de favoriete theorie.”
“Het gedraagt zich als een dikke gasatmosfeer – zo dik als het oppervlak van een ster – die het zwarte gat omringt.”
Grote zwarte gaten bevinden zich doorgaans in het centrum van sterrenstelsels (er is er één in het hart van de Melkweg, die vrolijk sterren opslokt). Een zwart gat-ster zou alle sterren vervangen door een enorme gaswolk, die zo snel beweegt dat hij geen kans heeft om in te storten tot sterren. Een afgebroken sterrenstelsel. Gas is bekend absorbeert röntgenlicht effectief.
Hoe een gaswolk stabiel rond een zwart gat kan blijven hangen, is niet duidelijk. Misschien zou de door het zwarte gat gegenereerde hitte de gaswolk kunnen ondersteunen, waardoor veel van de emissies die we normaal gesproken uit een zwart gat zien, verborgen zouden blijven. De gaswolk zelf zou kunnen gloeien van de warmte van het zwarte gat, zoals een ster zelf.
“Hoe kunnen ze stabiel zijn? Ik weet het niet”, zegt Glazebrook. “We weten niet hoe ze ontstaan.”
Eén idee: een tientallen jaren oude theorie van ‘quasi-sterren’, die suggereert dat het vroege universum vol superreuzensterren stond die veel groter waren dan de sterren die we vandaag de dag zien. Uiteindelijk stortten ze in – in een zwart gat omgeven door een enorme gaswolk. Het bestaan van kleine rode stippen lijkt dat idee nieuw leven in te blazen.
Maar voorlopig blijft dat allemaal speculatie.
“We begrijpen nog steeds niet wat deze dingen zijn”, zegt Davies. “We begrijpen nog steeds niet echt waar we naar kijken.”
Hun bestaan vertelt ons twee dingen, zegt ze: er gebeurden vreemde dingen in het vroege heelal, en we moeten nog heel veel leren.
‘Deze kleine rode stippen suggereren dat er in het vroege heelal veel meer groeiende zwarte gaten zijn dan we eerder hadden ontdekt.’
De Examine-nieuwsbrief legt en analyseert wetenschap met een strikte focus op het bewijsmateriaal. Meld u aan om deze elke week te ontvangen.
