Primitief dwergstelsel produceert ijzer en siliciumcarbidestof, verrast astronomen

Astronomen hebben ontdekt dat een primitief dwergstelsel, dat bijna geen van de zware elementen bevat die in de Melkweg worden aangetroffen, ijzer- en siliciumcarbidestof produceert—materialen waarvan eerder werd gedacht dat ze moeilijk te creëren waren voor vroege sterrenstelsels. Deze bevinding daagt de huidige modellen uit over hoe stof in het universum ontstaat.

Het betreffende stelsel is Sextans A, een dwergstelsel op ongeveer 4,4 miljoen lichtjaar afstand. Het heeft een zeer lage abundantie van elementen zwaarder dan waterstof en helium, bekend als metalliciteit, waardoor het lijkt op de sterrenstelsels die in het vroege universum bestonden. Desondanks onthulden waarnemingen van de James Webb Space Telescope en de Spitzer Space Telescope de aanwezigheid van ijzer- en siliciumcarbidestofkorrels.

Dit is belangrijk omdat stof een cruciale rol speelt in de evolutie van sterrenstelsels, stervorming en de vorming van planeten. De ontdekking suggereert dat stofproductie kan plaatsvinden, zelfs in omgevingen met een zeer lage metalliciteit, wat een herziening van de huidige theorieën over hoe de eerste sterrenstelsels en sterren ontstonden, kan vereisen.

Specifiek detecteerde het team onder leiding van Dr. Martha Boyer van het Space Telescope Science Institute de stofsignaturen met behulp van JWST's Mid-Infrared Instrument (MIRI) en Spitzer's Infrared Spectrograph. De waarnemingen maakten deel uit van een programma om stof in nabije dwergstelsels te bestuderen. Het ijzer- en siliciumcarbidestof werd gevonden in het interstellaire medium van Sextans A, wat aangeeft dat het wordt geproduceerd en in het stelsel wordt uitgestoten.

Eerdere studies suggereerden dat sterrenstelsels met een lage metalliciteit moeite zouden hebben om zulke complexe stofkorrels te vormen, omdat ze de benodigde zware elementen missen. Dit nieuwe bewijs toont echter aan dat zelfs een stelsel met slechts ongeveer 1% van het zware-elementengehalte van de Melkweg deze materialen kan genereren.

De volgende stappen omvatten verdere waarnemingen met JWST om andere dwergstelsels te bestuderen en te bepalen hoe gebruikelijk dit fenomeen is. De onderzoekers zijn ook van plan om de stofvormingsprocessen in omgevingen met een lage metalliciteit te modelleren om de werkzame mechanismen te begrijpen. Dit zou uiteindelijk ons begrip van kosmisch stof en zijn rol in het vroege universum kunnen hervormen.