Met behulp van de James Webb Space Telescope (JWST) hebben wetenschappers een uitzonderlijk dichte verzameling sterrenstelsels vastgesteld in het vroege universum. Deze ontdekking werpt een nieuw licht op de periode van kosmische reionisatie, het proces waarbij het heelal transformeerde van een ondoorzichtige toestand naar een transparante ruimte.
In de beginfase na de oerknal was de kosmos gevuld met neutraal waterstofgas. Dit gas blokkeerde fotonen, waardoor het universum in feite donker was. Dit veranderde toen de eerste sterren en stelsels ontstonden; hun intense straling ioniseerde het waterstof, waardoor licht zich vrij kon verspreiden. Volgens universetoday.com is er nu een specifieke groep van 18 sterrenstelsels geïdentificeerd die zeer dicht bij elkaar staan en met elkaar interageren.
Deze clustering bevindt zich op een roodverschuiving van ongeveer z ≈ 10,5, wat betekent dat de waarnemingen ons terugvoeren naar de eerste 500 miljoen jaar na de oerknal. De dichtheid van deze groep is opvallend hoog; de numerieke concentratie van sterrenstelsels in dit specifieke gebied is vier keer groter dan wat men in een vergelijkbaar veld zou verwachten. Bovendien is deze kleine groep verantwoordelijk voor ongeveer een derde van de helderste stelsels in dat gebied en bijna 50% van de totale snelheid van sterformatie, zoals beschreven door .
De ontdekking is het resultaat van de JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Deze survey heeft herhaaldelijk waarnemingen opgeleverd van sterrenstelsels die veel helderder en verder ontwikkeld waren dan theoretische modellen vooraf hadden voorspeld. Het onderzoek naar deze specifieke overdensiteit werd geleid door Zihao Wu van het Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian.
In de publicatie in The Astrophysical Journal wordt uitgelegd hoe deze dichte opeenhoping van stelsels mogelijk een 'bubbel' van geïoniseerd waterstof heeft gecreëerd in de omringende gaswolken. Door de collectieve straling van de 18 sterrenstelsels werd het gas in hun directe omgeving sneller geïoniseerd dan in minder dichtbevolkte regio's. Deze bevinding, vermeld in de berichtgeving van , suggereert dat de reionisatie niet overal gelijktijdig plaatsvond, maar begon in lokale hotspots.
De weg naar deze wetenschappelijke doorbraak was niet zonder hindernissen. De ontwikkeling van de James Webb-telescoop werd jarenlang gekenmerkt door budgettaire problemen en onzekerheid, waaronder een kritiek moment bij het Amerikaanse congres in 2011. Sinds de lancering op 25 december 2021 levert het instrument echter data die de bestaande kaders over de vroege evolutie van het heelal voortdurend verfijnen, wat verder wordt toegelicht door .