Vici-subsidie voor onderzoek naar het ontstaan van sterrenstelsels
Hoe ontstaan sterrenstelsel? Daar gaat astronoom Mariska Kriek de komende jaren onderzoek naar doen. Ze krijgt een NWO Vici-subsidie van 1.5 miljoen euro om sterrenstelsels in het vroege heelal te bestuderen. ‘Dit onderzoek gebruikt nieuwe en ongekende waarnemingen van de James Webb-ruimtetelescoop (JWST). Daarmee kunnen we eindelijk begrijpen hoe de sterrenstelsels in het nabije heelal zijn ontstaan.’
Een sterrenstelsel is een enorme verzameling van sterren, gas, stof, zwarte gaten en donkere materie. Om te ontrafelen hoe dit ontstaat, moeten we tot in het vroege heelal kunnen kijken. ‘We kunnen onze Melkweg en nabije sterrenstelsels in detail bestuderen’, zegt Kriek. ‘Maar we zien dan alleen hoe ze er nu uitzien. Het is moeilijk om uit die waarnemingen ook hun ontstaansgeschiedenis af te leiden.’
Omdat licht een eindige snelheid heeft, kunnen we het verleden onderzoeken als we heel ver in het heelal kijken. ‘We zien dan hoe verre sterrenstelsels eruitzagen toen het heelal nog veel jonger was.’ Deze manier van onderzoeken brengt twee problemen met zich mee. ‘Verre sterrenstelsels zijn heel zwak waardoor we maar weinig detail kunnen zien. Daarnaast is het sterlicht dat wij ontvangen van deze verre sterrenstelsels verschoven naar infrarode golflengte. Dat komt omdat het heelal uitdijt. De lichtgolven rekken daardoor uit tijdens hun reis naar onze telescopen.’
8 tot 12 miljard jaar terug in de tijd kijken
Dankzij de JWST zijn beide problemen nu verleden tijd. Met zijn grote spiegel en infrarood ogen, kunnen astronomen verder dan ooit het heelal in kijken. ‘Het heelal is nu ongeveer 13.7 miljard jaar oud. Met ons programma gaan we sterrenstelsels waarnemen in het heelal toen het pas 1.5 tot 5.5 miljard jaar oud was. We kijken dus ongeveer 8 tot 12 miljard jaar terug in de tijd.’
In de eerste maanden heeft de JWST al veel nieuwe, mooie resultaten geleverd en weten we al veel meer over de ontwikkeling en het ontstaan van sterrenstelsels. Kriek gaat met data van komende waarnemingen aan de slag. ‘We gaan vooral kijken naar sterrenstelsels in het vroege heelal die nu geen sterren meer vormen. Deze sterrenstelsels lijken dus al volwassen toen het heelal nog heel jong was. We willen begrijpen waarom ze zo snel zijn gevormd en waarom ze nu geen nieuwe sterren meer vormen. Daarnaast zien deze verre volwassen stelsels er anders uit dan de sterrenstelsels die we vandaag de dag om ons heen zien. We willen dan ook begrijpen hoe deze sterrenstelsels uit het verre verleden zich met de tijd verder hebben ontwikkeld.’
‘Nog geen idee wat we gaan vinden’
Kriek en haar team gaan de verre sterrenstelsels bestuderen aan de hand van diepe spectra. ‘Spectra zijn een soort van vingerafdruk waaruit we veel eigenschappen kunnen herleiden. Met deze spectra ontleden we het licht van de verre sterrenstelsels in verschillende golflengten. Ze vertellen ons meer over de chemische samenstelling van de sterrenstelsels, de leeftijden van de sterren, en hoe snel de sterren in die verre sterrenstelsels bewegen.’
Kriek is ontzettend blij met de Vici-subsidie. Daarmee kan ze samen met twee postdocs en twee PhD-studenten aan de nieuwe JWST-data werken. ‘Ik verheug me erop om de eerste data te ontvangen en te analyseren. We hebben nog geen idee wat we gaan vinden, dus het is ontzettend spannend.’