Wetenschappers verbonden aan het internationale MEGATRON-project zijn erin geslaagd om een theoretische verbinding te leggen tussen de allereerste sterren in het universum en de chemische samenstelling van zeer oude sterren in de Melkweg. Via complexe simulaties probeert het team de mysteries van de zogenaamde 'Cosmic Dark Ages' te ontrafelen, een periode waarin de eerste sterrenstelsels ontstonden.
Hoewel moderne instrumenten zoals de James Webb Space Telescope en de Hubble-telescoop ongekende beelden leveren, blijft het direct waarnemen van de allereerste generatie sterren een uitdaging. Volgens de heersende wetenschappelijke theorieën ontstonden deze sterren tussen de 100 en 400 miljoen jaar na de oerknal. Omdat deze objecten te oud en te ver weg zijn voor directe observatie, biedt het MEGATRON-project een alternatieve route via digitale reconstructies.
Het project, dat in 2023 is gestart en tot 2030 loopt, maakt gebruik van een uitgebreide reeks kosmologische simulaties. Door modellen te combineren die straling, chemie en de vorming van sterrenstelsels analyseren, is het team in staat om het vroege universum gedetailleerder dan ooit weer te geven. Zoals beschreven door universetoday.com, stelt dit onderzoek astronomen in staat om de link te leggen tussen waarnemingen uit het vroege heelal en de chemische 'vingerafdrukken' die vandaag de dag nog zichtbaar zijn in de oudste sterren van onze eigen Melkweg.
Om tot deze resultaten te komen, analyseerden de onderzoekers hoe sterren gedurende miljarden jaren de gasconcentraties in het intergalactische en interstellaire medium hebben beïnvloed. De gebruikte computermodellen richtten zich hierbij op drie kernaspecten: de beweging van gas, de verspreiding van sterlicht en de evolutie van chemische elementen. Deze methodiek maakte het mogelijk om de groei van een jong sterrenstelsel te volgen tot het een massa bereikte die vergelijkbaar is met die van de Melkweg. De uitkomsten van dit proces zijn vastgelegd in vier wetenschappelijke publicaties in het Open Journal of Astrophysics, een ontwikkeling die volgens cruciaal is voor het begrip van de kosmische evolutie.
De kracht van het project schuilt in de integratie van uiteenlopende databronnen. Dr. Martin Rey van de University of Bath, een van de leidende figuren binnen de samenwerking, benadrukt dat MEGATRON een gemeenschappelijk fysiek kader biedt. Dit kader is essentieel om de beelden van de vroegste sterrenstelsels van de JWST te kunnen rijmen met het 'stellaire fossielenarchief'. De oudste sterren in de kern van de Melkweg fungeren hierbij als een archief dat informatie bewaart over de omstandigheden in het vroege universum, een proces dat verder wordt toegelicht in de berichtgeving van .
De resultaten zijn het product van een brede internationale samenwerking. Naast de University of Bath waren diverse prestigieuze instellingen betrokken, waaronder het Kavli Institute for Cosmological Physics, het Institut d’Astrophysique de Paris en het Lund Observatory. Ook het Cambridge Kavli Institute for Cosmology, het Cavendish Laboratory, KIPAC, het Sterrenkundig Observatorium, het Laboratoire d’Astrophysique en de EPFL in Lausanne droegen bij aan de bevindingen. Door theoretische modellen te koppelen aan actuele observaties, hopen de onderzoekers een compleet beeld te krijgen van de transitie van de donkere eeuwen naar het tijdperk van licht, een ambitie die centraal staat in de visie van .