Fra en Royal Astronomical Society Pressemeddelelse:
Astronomer har fundet det første afgørende bevis for en dramatisk stigning i stjernefødsel i en nyopdaget befolkning af massive galakser i det tidlige univers. Deres målinger bekræfter tanken om, at stjerner dannedes hurtigst for omkring 11 milliarder år siden, eller cirka tre milliarder år efter Big Bang, og at stjernedannelseshastigheden er meget hurtigere end man troede.
Forskerne brugte Det Europæiske Rumagenturs Herschel Space Observatory, et infrarødt teleskop med et spejl på 3,5 m i diameter, der blev lanceret i 2009. De studerede de fjerne objekter i detaljer med SPIRE-kameraet, og opnåede solid bevis for, at galakser danner stjerner i en enorm hastighed og har store reservoirer af gas, der vil styrke stjernedannelsen i hundreder af millioner af år.
Dr. Scott Chapman fra Institute of Astronomy i Cambridge har præsenteret de nye resultater i et papir i en specialudgave af tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society med fokus på resultater fra Herschel.
Scott kommenterer "Disse Herschel-SPIRE-målinger har afsløret, at den nye befolkning af galakser er varmere end forventet, på grund af stjerner, der danner langt hurtigere end vi tidligere troede."
Galakserne er så fjerne, at det lys, vi registrerer fra dem, har kørt i mere end 11 milliarder år. Det betyder, at vi ser dem, som de var omkring tre milliarder år efter Big Bang. Nøglen til de nye resultater er den nylige opdagelse af en ny type ekstremt lysende galakse i det tidlige univers. Disse galakser er meget svage i synligt lys, da de nyligt dannede stjerner stadig er kokoneret i skyerne af gas og støv, inden for hvilket de blev født. Dette kosmiske støv, som har en temperatur på omkring -240oC, er meget lysere ved de længere, langt infrarøde bølgelængder, der observeres af Herschel-satellitten.
En relateret type galakse blev først fundet i 1997 (men ikke godt forstået indtil 2003) ved hjælp af "SCUBA" -kameraet, der er knyttet til James Clerk Maxwell-teleskopet på Hawaii, som registrerer stråling, der udsendes ved endnu længere bølgelængder på under millimeter. Men disse fjerne ”sub-millimeter galakser” antages kun at repræsentere halvdelen af billedet af stjernedannelse i det tidlige univers. Da SCUBA fortrinsvis detekterer koldere genstande, blev det antydet, at lignende galakser med lidt varmere temperaturer kunne eksistere, men er gået stort set ubemærket.
Dr. Chapman og andre målte deres afstande ved hjælp af det optiske Keck-teleskop på Hawaii og Plateau de Bure sub-millimeterobservatorium i Frankrig, men var ikke i stand til at vise, at de var i udkørslen af hurtig stjernedannelse.
Herschel er det første teleskop med kapacitet til at detektere disse galakser på toppen af deres output, så Dr. Chapman gik sammen med ”HerMES” -teamet, ledet af professor Seb Oliver fra University of Sussex og Dr. Jamie Bock i Caltech, som var foretager den største undersøgelse af galakser med Herschel.
Med Herschel-observationer, der er fokuseret på omkring 70 galakser i stjernebilledet Ursa Major, erhvervede forskerne det manglende bevis for at bekræfte, at disse galakser repræsenterer en afgørende episode i opbygningen af store galakser omkring os i dag, såsom vores egen Mælke Vej.
Teammedlem Professor Rob Ivison fra University of Edinburgh forklarer betydningen af de nye resultater. ”Med de data, vi havde før, kunne vi ikke se nøjagtigt, hvor det infrarøde lys fra disse galakser kommer fra. Men ved hjælp af SPIRE kan vi se, at dette er underskriften på stjernedannelse ”.
De nye galakser har vidunderlige stjerne-dannelseshastigheder, langt højere end noget, der er set i nutidens univers. De udviklede sig sandsynligvis gennem voldelige møder mellem hidtil uforstyrrede galakser, efter at de første stjerner og galaksefragmenter allerede var dannet. Ikke desto mindre giver studiet af disse nye objekter astronomer et indblik i de tidligste epoker af stjernedannelse efter Big Bang.
Teamkollega Dr. Isaac Roseboom fra University of Sussex opsummerer arbejdet. ”Det var forbløffende og overraskende at se Herschel-SPIRE-observationer afsløre en så dramatisk befolkning af tidligere usete galakser”. Professor Seb Oliver, også fra Sussex, tilføjer: ”Vi er virkelig sprængt af Herschels enorme evne til at undersøge det fjerne univers. Dette arbejde af Scott Chapman giver os et reelt greb om, hvordan kosmos så ud tidligt i sit liv. ”
Med den nye opdagelse har de britisk-ledede astronomer leveret en meget mere præcis folketælling af nogle af de mest ekstreme galakser i universet på toppen af deres aktivitet. Fremtidige observationer vil undersøge detaljerne i galaksenes strømkilde og forsøge at finde ud af, hvordan de vil udvikle sig, når deres intense udbrud af aktivitet er afsluttet.
