Stel je twee enorme 'steden' voor, bestaande uit honderden sterrenstelsels, die met een ongelooflijke snelheid door de kosmische leegte op elkaar af razen. Ze zijn al eens eerder met elkaar in botsing gekomen, vlogen vervolgens een miljoen lichtjaar uit elkaar en trekken nu weer naar elkaar toe. Precies dit dynamische schouwspel van een cluster in wording is vastgelegd door de James Webb-ruimtetelescoop.
De cluster MACS J0553.4-3342 bevindt zich in het sterrenbeeld Duif, op een afstand van ongeveer 4 miljard lichtjaar van de aarde. We zien het object zoals het er zo'n 4,4 miljard jaar geleden uitzag – relatief 'jong' voor dergelijke structuren. In tegenstelling tot volwassen, rustige clusters bevindt dit systeem zich nog in een actieve fase, waarbij twee subclusters van vergelijkbare massa met elkaar versmelten.
Beide subclusters zijn verankerd aan een helder, massief elliptisch sterrenstelsel; dit zijn de twee felste punten met duidelijke halo's in het midden van de opname. Talrijke kleinere elliptische stelsels zijn al gevangen door de zwaartekracht van een van de twee en zullen uiteindelijk opgaan in de uiteindelijke reuzencluster.
Dit proces verloopt chaotisch: de subclusters bewegen herhaaldelijk door elkaar heen, als een kosmisch spelletje botsauto's, totdat ze definitief samensmelten. Binnen in de cluster kolkt heet gas dat krachtige röntgenstraling uitzendt.
Webb heeft dit tafereel in het nabij-infrarood met een verbluffende gedetailleerdheid in beeld gebracht. Maar het meest indrukwekkende zijn niet de sterrenstelsels zelf, maar het effect van hun gezamenlijke zwaartekracht.
De massa van de cluster is zo immens dat deze de ruimtetijd kromt en fungeert als een gigantische lens. Op de foto zijn duidelijke oranje bogen te zien, wat in feite vervormde beelden zijn van verre achtergrondstelsels.
Een daarvan, aan de linkerkant, verschijnt als drie heldere stippen: dit zijn meervoudige afbeeldingen van hetzelfde sterrenstelsel. Dankzij deze 'zwaartekrachtlenzen' kunnen astronomen nog verder terugkijken in het vroege universum om objecten te bestuderen die anders te zwak en te ver weg zouden zijn.
De opname is gemaakt als onderdeel van het VENUS-programma, een onderzoek naar massieve clusters van sterrenstelsels. Dergelijke waarnemingen helpen niet alleen te begrijpen hoe de grootste structuren in het heelal ontstaan, maar maken het via lenswerking ook mogelijk om de allereerste stelsels, sterren en zelfs afzonderlijke supernova's te ontdekken.
We zijn gewend het heelal als iets statisch te beschouwen, maar Webb herinnert ons er opnieuw aan dat het universum een plek is van voortdurende beweging, botsingen en constructie. Door MACS J0553.4-3342 te observeren, zien we letterlijk hoe een van de 'steden' van de kosmos wordt geboren. Het is een schouwspel dat tegelijkertijd chaotisch en wonderbaarlijk harmonieus is.
