Astronomen ontdekken zeldzame ‘fossiele wolk’ die minuten na de oerknal ontstond

Het is pas de derde keer dat ruimtearcheologen zo’n perfect geconserveerde nevel vinden.

|
11 januari 2019, 9:51am

Een simulatie van sterrenstelsels en gas in het universum. Afbeelding via het Keck-observatorium

Astronomen van het Keck-observatorium in Hawaï hebben een ongelofelijk zeldzame ‘fossiele wolk’ van pure waterstof ontdekt, die enkele minuten na de oerknal is ontstaan. Volgens de astronomen is dit pas de derde fossiele wolk die ooit is ontdekt. Een belangrijke ontdekking dus, aangezien deze onaangetaste gaswolken astronomen een zuivere kijk geven op materie uit het vroege universum.

Onderzoekers geloven dat de waterstof in de wolk een paar minuten na de oerknal ontstond en op de een of andere manier bijna 1,5 miljard jaar lang beschermd is gebleven tegen metalen uit exploderende sterren. Dat maakt dit ruimtefossiel dus extreem zeldzaam. Door de verspreiding van deze fossiele wolken te bestuderen, kunnen onderzoekers mogelijk beter begrijpen hoe zware metalen zich over het vroege universum hebben verspreid. Zo kunnen ze erachter komen waarom sommige gaswolken uiteindelijk sterren en sterrenstelsels vormden, terwijl andere dat niet deden.

“Overal waar we in het universum kijken, is het gas vervuild door het afval van exploderende sterren,” zegt Fred Robert, promovendus aan de Swinburne University of Technology en hoofdauteur van het onderzoeksverslag over het fossiel, in een verklaring. “Deze wolk ziet er daarentegen volkomen smetteloos uit.”



Uit een voorpublicatie van het paper blijkt dat Robert en zijn collega’s de wolk hebben ontdekt met behulp van de spectrograaf en spectrometer van de immense Keck-telescoop. Deze instrumenten worden gebruikt om het lichtspectrum van hemellichamen te analyseren, waardoor specifieke eigenschappen, zoals hun temperatuur en chemische samenstelling kunnen worden bepaald. Met deze eigenschappen kunnen de onderzoekers vervolgens een unieke ‘vingerafdruk’ van ieder hemellichaam maken.

In het geval van dit fossiel hebben de astronomen een quasar (een afkorting voor quasi-stellar radio source) die zich achter de wolk bevond geanalyseerd. Quasars zijn ongelofelijk heldere, sterachtige objecten die te herkennen aan de gigantische bak energie die ze uitstoten. In principe zijn quasars namelijk superzware zwarte gaten, die veel licht en straling afgeven doordat alle materie richting het zwarte gat wordt getrokken. Door te analyseren hoe de energie van de quasar door de wolk bewoog, konden Robert en zijn collega’s vaststellen dat het hier waarschijnlijk om een zeer zeldzaam fossiel van vlak na de oerknal gaat.

“Als er überhaupt zware elementen in te vinden zijn, moet die hoeveelheid kleiner zijn dan één-tienduizendste deel van het aandeel van wat we in onze zon zien,” zegt Robert. “Dat is extreem weinig. De aannemelijkste verklaring is dus dat het echt een overblijfsel van de oerknal is.”

De twee andere oerknalfossielen werden in 2011 per toeval door het Keck-observatorium ontdekt. Robert en zijn collega’s ontdekten het nieuwste fossiel daarentegen door gericht te zoeken in gebieden waar andere astronomen sporen van waterstof hadden gezien, maar nog geen andere zware materialen te zien waren.

John O’Meara, hoofdwetenschapper aan het Keck-observatorium en een van de ontdekkers van de eerste twee oerknalfossielen, gaf in een verklaring aan dat zijn ontdekking in 2011 volgens hem slechts “het topje van de ijsberg” is. Toch lukte het de afgelopen jaren geen enkele andere astronoom om overblijfselen van de oerknal in zo’n goede staat te vinden.

De ontdekking van Robert en zijn collega’s is op zich al bijzonder, maar het feit dat het de eerste keer is dat een oerknalfossiel is gevonden door middel van een systematische zoekactie, maakt de vondst nog belangrijker. De onderzoekers hopen dat dit in de toekomst zal leiden tot de ontdekking van nog meer fossielen, zodat duidelijk wordt hoe zeldzaam deze ongewone wolken nu echt zijn in ons universum.

Volg Motherboard op Facebook, Twitter en Flipboard.