Waarnemingen van de oudste melkwegstelsels hebben astrofysici geholpen een andere "ruimtewoestijn" te ontdekken - een bol met een doorsnede van ongeveer 500 miljoen lichtjaar in het sterrenbeeld Vissen, bijna volledig verstoken van sterren. Foto's van deze anomalie zijn gepubliceerd in het Astrophysical Journal.
“De aanwezigheid van zo'n zone van leegte in het jonge universum verandert dramatisch ons begrip van hoe het transparant werd en hoe de eerste sterrenstelsels werden geboren. Als onze waarnemingen juist zijn, kunnen we zeggen dat materie heterogener in het universum is verdeeld dan we eerder dachten”, zegt Stephen Furlanetto van de University of California in Los Angeles (VS).
Volgens kosmologen is materie niet gelijkmatig over het heelal verdeeld, maar in de vorm van een gigantisch web - draadachtige clusters van zichtbare en donkere materie die met elkaar zijn verbonden, gescheiden door gigantische ruimtewoestijnen. Deze holtes en clusters zijn het resultaat van een soort "echo" van de oerknal, de zogenaamde baryonische akoestische oscillaties, die materie ongelijkmatig verdelen over het snel uitbreidende heelal.
Kosmologische theorieën die de vorming van dit web beschrijven, zijn redelijk goed in het voorspellen van de positie en de grootte van moderne sterrenstelsels, maar onlangs hebben wetenschappers verschillende ernstige discrepanties ontdekt. In de buurt van onze Melkweg vonden ze bijvoorbeeld een ongebruikelijke structuur, de "Grote Afstotende", waar praktisch geen zichtbare materie is. Bovendien bleek later dat de Melkweg zich ook in de "zone van leegte" bevindt, waar de ruimte sneller kan uitzetten dan in andere delen van het heelal.
Furlanetto en zijn collega's ontdekten per ongeluk nog een dergelijke anomalie door met de Subaru-telescoop de oudste sterrenstelsels op ongeveer 12 miljard lichtjaar van de aarde te observeren. Astronomen, zoals Furlanetto opmerkt, hebben zich lang afgevraagd waarom de ultraviolette straling van de helderste en heetste sterren in het vroege heelal (de zogenaamde Lyman-gloed) extreem inhomogeen over de nachtelijke hemel is verdeeld.
Hiervoor kunnen twee verklaringen zijn. Aan de ene kant is het heel goed mogelijk dat sterrenstelsels en materie niet zo uniform over het universum waren verspreid als de theorie laat zien. Aan de andere kant kunnen sommige objecten of processen de beweging van het licht van deze sterren verstoren, waardoor het lijkt alsof bepaalde delen van het universum donkerder waren dan ze in werkelijkheid zijn.
Furlanetto en zijn collega's testten deze theorieën door een dergelijk "gat" in de Lyman-gloed te observeren, gelegen op de kruising van de sterrenbeelden Cetus, Vissen en Ram. Met de hulp van Subaru hebben wetenschappers het aantal quasars (actieve galactische kernen) geteld en de sterkte van hun ultraviolette gloed bepaald.
Het bleek dat er in deze sector van de ruimte nogal wat grote en actieve sterrenstelsels zijn - ongeveer twee tot drie keer minder dan voorspeld door de klassieke kosmologie. Dat wil zeggen, deze hoek van het heelal produceerde een ongewoon kleine Lyman-gloed omdat het een "kosmische woestijn" was - er waren bijna geen melkwegstelsels, sterren en andere clusters van gewone materie in.
Promotie video:
Waarom de "ruimtewoestijn" verscheen, kunnen wetenschappers nog niet zeggen. Desalniettemin legt de ontdekking ervan, volgens Furlanetto, ernstige beperkingen op aan theorieën die de vorming van het "web van het universum" beschrijven en hoe materie langs de draden ervan werd verdeeld. Verdere observaties van dit gebied en andere soortgelijke objecten, hopen wetenschappers, zullen helpen begrijpen waardoor het ontstaan is en hoe moderne theorieën over de evolutie van het universum moeten worden veranderd.
