Ontdek een nieuw stil sterrenstelsel met een lage massa

Door gegevens van de JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) te analyseren, heeft een internationaal team van astronomen een stil nieuw sterrenstelsel ontdekt. Het nieuw ontdekte systeem, JADES-GS+53.12365-27.80454, blijkt het minst massieve stille sterrenstelsel te zijn dat tot nu toe is ontdekt met een hoge roodverschuiving. De ontdekking wordt gedetailleerd beschreven in een paper die op 17 juli op een preprint-server is geplaatst arXiv.

Massieve sterrenstelsels die zijn gestopt met het vormen van sterren (bekend als rustende massieve sterrenstelsels) zijn plausibele voorlopers van gigantische elliptische sterrenstelsels. Gezien het feit dat deze objecten eerder sterren vormden en hun stellaire massa sneller verzamelden, kunnen ze de sleutel zijn tot een beter begrip van het proces van galactische evolutie.

Nu heeft een groep astronomen onder leiding van Lester Sandels van de Universiteit van Cambridge, VK, de ontdekking van een rustig nieuw sterrenstelsel gemeld. De ontdekking werd gedaan met de James Webb Space Telescope (JWST) als onderdeel van het JADES-onderzoek.

“We hebben diepe JWST / NIRCam- en NIRSpec-waarnemingen geleverd van JADES-GS + 53.12365-27.80454, een compact rustend sterrenstelsel op z = 2,34, geïdentificeerd door een spectraal interval op 1,25 μm en de afwezigheid van emissielijnen”, schreven de onderzoekers in de krant.

Waarnemingen toonden aan dat JADES-GS+53.12365-27.80454 een stellaire massa heeft van slechts 950 miljoen zonsmassa’s, waardoor het het minst stille sterrenstelsel met een hoge roodverschuiving is dat tot nu toe bekend is. Het sterrenstelsel is al 600 miljoen jaar stil en de naar massa gewogen gemiddelde stellaire leeftijd wordt geschat op tussen de 0,8 en 1,7 miljard jaar.

De resultaten laten zien dat JADES-GS + 53.12365-27.80454 een andere structuur heeft dan massieve sterrenstelsels met een vergelijkbare roodverschuiving, wat wijst op een ander evolutiepad. Astronomen schatten dat de stervormingsgeschiedenis van dit sterrenstelsel een hoogtepunt bereikte tussen 500 miljoen en 1 miljard jaar vóór de waarnemingen.

De studie bepaalde ook de verhoogde dichtheid van sterrenstelsels nabij JADES-GS +53.12365-27.80454, dat drie spectraal bevestigde oude en massieve sterrenstelsels bevat. Een van deze drie enorme systemen bevindt zich in het centrum van de hyperdensiteit en slechts 4 boogseconden in projectie van JADES-GS+53.12365-27.80454.

Volgens de auteurs van het artikel duidt deze bevinding, samen met een diffusiepunt-functie-gematchte fotometrie die een straal-geïnverteerde kleurgradiënt vertoont, op een omgevingsgestuurde afkoeling van JADES-GS+53.12365-27.80454.

“Dit geeft aan dat het sterrenstelsel met een lage massa werd uitgedoofd door de omgeving, waardoor het waarschijnlijk het beste bewijs is voor door de omgeving veroorzaakte uitdoving tot nu toe”, concluderen de onderzoekers.

Ze voegden eraan toe dat JADES-GS + 53.12365-27.80454 verder moet worden onderzocht met behulp van op de grond gebaseerde onderzoeken zoals het MOONS Redshift-Intensive Survey Experiment (MOON-RISE) en gerichte onderzoeken met de JWST, om de uitdoving van deze en andere soortgelijke sterrenstelsels per omgeving beter te karakteriseren.