Astronomische Verrassing: Extreem Hete Sterrenhoop SPT2349-56 Ontdekt in Jonge Universum

Een internationaal team van astronomen, onder leiding van Canadese onderzoekers, heeft in het vroege heelal een galactische cluster genaamd SPT2349-56 waargenomen. De temperatuur van de interclusteromgeving in deze formatie blijkt de voorspellingen van de gevestigde astrofysische modellen significant te overtreffen. Dit zwaartekrachtgebonden object, dat reeds bestond op slechts 1,4 miljard jaar na de Oerknal, vertoont een extreem thermisch profiel. Volgens de standaardtheorieën zou een dergelijke hitte pas na miljarden jaren van zwaartekrachtcontractie en stabilisatie bereikt moeten worden. De bevindingen, gepubliceerd op 5 januari 2026 in het tijdschrift Nature, zijn gebaseerd op data verzameld met de ALMA-array (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) in Chili.

De cluster SPT2349-56 is een indrukwekkende verzameling van meer dan 30 sterrenstelsels, dicht opeengepakt binnen een volume van ongeveer 500.000 lichtjaar in diameter. Dit is qua omvang vergelijkbaar met de halo van ons eigen Melkwegstelsel. Wat de onderzoekers vooral deed steil achterover slaan, was de snelheid van stervorming. Deze ligt ruwweg 5.000 keer hoger dan de vergelijkbare snelheid in de Melkweg. In tegenstelling tot eerdere waarnemingen van losse 'protoclusters', is SPT2349-56 een volledig gevormde structuur die opvallend snel een hoge gastemperatuur heeft bereikt. Dit wijst erop dat de evolutie van grote kosmische structuren mogelijk een veel turbulenter begin kende dan men voorheen dacht.

De temperatuurmeting van het gas binnen de cluster werd indirect uitgevoerd. Hiervoor werd gebruikgemaakt van het Sunyaev-Zel'dovich-effect. Dit effect registreert de vervorming van de kosmische achtergrondstraling wanneer fotonen door hete elektronen in het gas tussen de sterrenstelsels reizen. Dr. Dazhi Zhou van de University of British Columbia (UBC), de hoofdauteur van de studie, bevestigde na verificatie dat de data aantoonden dat het gas minstens vijf keer heter is dan de modellen voorspelden. Sterker nog, het is energieker dan de omgeving van veel reeds bestaande, moderne clusters. Dr. Scott Chapman van Dalhousie University was eveneens nauw betrokken bij dit baanbrekende onderzoek.

Dr. Chapman opperde de hypothese dat deze vroege en intense verhitting het resultaat is van krachtige interne processen. De meest waarschijnlijke oorzaak zijn drie recentelijk ontdekte superzware zwarte gaten in het centrum van de cluster, die energie met grote kracht de omringende ruimte in hebben geblazen. Dit fenomeen dwingt wetenschappers om de standaardmodellen, die uitgaan van een langzame groei en opwarming door zwaartekrachtcompressie in volwassen clusters, te herzien. Deze ontdekking verschuift de tijdschaal voor de ontwikkeling van hete clusteratmosferen naar een veel vroeger tijdperk in de kosmische geschiedenis.

De eerste aanwijzingen voor het bestaan van SPT2349-56 kwamen al in 2010 via de South Pole Telescope in Antarctica. Vervolgwaarnemingen in 2018 bevestigden vervolgens de status als een cluster met een zeer hoge stervormingssnelheid. Het onderzoeksteam is nu van plan om de complexe interacties tussen de intense stervorming, de activiteit van de zwarte gaten en de oververhitte atmosfeer van SPT2349-56 nader te onderzoeken. Dit moet helpen om de kosmologische modellen voor de vorming van hedendaagse clusters verder aan te scherpen en te verfijnen.