De James Webb Space Telescope (JWST) heeft, in samenwerking met de Hubble Telescoop, een uitzonderlijk zeldzaam kosmisch fenomeen waargenomen: de samensmelting van vijf sterrenstelsels, die de bijnaam 'JWST's Quintet' heeft gekregen. Dit spectaculaire schouwspel vond plaats ongeveer 800 miljoen jaar na de oerknal en biedt een uniek inzicht in hoe sterrenstelsels zich vormden en ontwikkelden in het vroege universum.
Het systeem, bestaande uit vijf fysiek verbonden sterrenstelsels met getijdenstaarten en 17 satellietstelsels, vertoont de geboorte van nieuwe sterren en krachtige uitstromen van waterstof en zuurstof. De zeldzaamheid van dergelijke massale samensmeltingen in het vroege heelal maakt deze ontdekking significant. Waar de meeste kosmische fusies doorgaans twee sterrenstelsels betreffen, toont dit evenement complexe interacties.
De Near Infrared Camera (NIRCam) van de JWST heeft een nieuwe gasnevel rond de groep onthuld, wat bevestigt dat de sterrenstelsels daadwerkelijk fysiek interageren en geen optische illusies zijn. De afstanden tussen de sterrenstelsels variëren van 43.300 tot 60.700 lichtjaar, wat aangeeft dat ze relatief dicht bij een volledige samensmelting zijn. 'JWST's Quintet' wordt vergeleken met het bekende 'Stephan's Quintet', een groep van vier interagerende sterrenstelsels in onze kosmische nabijheid. Het nieuwe systeem is echter aanzienlijk jonger en actiever in stervorming.
De totale massa van de sterren in 'JWST's Quintet' wordt geschat op tien miljard zonnemassa's. Wetenschappers geloven dat deze intense activiteit kan leiden tot de vorming van een kolossaal 'zwart' sterrenstelsel – een systeem dat zijn brandstof heeft verbruikt en geen nieuwe sterren meer zal produceren – binnen ongeveer één miljard jaar na de oerknal. Dit biedt waardevolle gegevens voor het begrijpen van de vroege evolutie van sterrenstelsels en daagt bestaande kosmologische modellen uit.
Wetenschappers, waaronder Weida Hu van Texas A&M University, benadrukken de uitzonderlijke aard van deze ontdekking. Hu merkt op dat de kans om zo'n systeem met vijf fysiek verbonden sterrenstelsels te vinden, zowel in simulaties als in waarnemingen, erg klein is, wat suggereert dat de ontdekking van 'JWST's Quintet' deels te danken is aan geluk. Verder onderzoek met geavanceerde multi-golflengte observaties is nodig om eventuele verborgen sterrenstelsels in dit systeem te detecteren.
De hoge stervormingssnelheid van 'JWST's Quintet' is significant hoger dan die van de oudere, minder actieve sterrenstelsels in 'Stephan's Quintet'. Dit zou kunnen verklaren hoe sommige van de vroegste sterrenstelsels in het universum zo snel inactief werden. De ontdekking van 'JWST's Quintet' werpt nieuw licht op de vroege kosmische geschiedenis en suggereert dat dergelijke massale samensmeltingen een cruciale rol speelden in de snelle groei en ontwikkeling van sterrenstelsels.
De intensiteit van spectraallijnen, die niet direct uit de JWST-beelden af te leiden is, blijft een punt voor verder onderzoek om eigenschappen zoals de metallicitieit en dynamiek van het systeem nauwkeuriger te bepalen.