Billedtekst: Dette dybe billede viser himmelområdet omkring kvasaren HE0109-3518, nær midten af billedet. Cantalupo (UCSC)
Hvordan finder du en mørk galakse? Lys noget lys over emnet. Mørke galakser - gamle galakser, der indeholder ringe til ingen stjerner - er blevet teoretiseret til at eksistere, men er først blevet observeret. Et internationalt team af astronomer tror, de har opdaget disse undvigende genstande ved at se dem glødende, når de er belyst af en kvasar.
Mørke galakser er små, gasrige galakser i det tidlige univers, som er meget ineffektive til at danne stjerner. De er forudsagt af teorier om galaksdannelse og menes at være byggestenene i dagens lyse, stjernefyldte galakser. Astronomer tror, at de måske har fodret store galakser med meget af den gas, der senere dannede sig til de stjerner, der findes i dag.
Da de mørke galakser i det væsentlige er blottet for stjerner, udsender de ikke meget lys, hvilket gør dem meget svære at opdage. I årevis har astronomer forsøgt at udvikle nye teknikker, der kunne bekræfte eksistensen af disse galakser. Små absorptionsdypper i spektraerne fra baggrundslysskilder har antydet på deres eksistens. Denne nye undersøgelse markerer imidlertid første gang, at sådanne genstande er blevet set direkte.
”Vores tilgang til problemet med at opdage en mørk galakse var simpelthen at skinne et skarpt lys på den,” sagde Simon Lilly fra Institut for Astronomi i ETH Zürich, Schweiz) medforfatter til et nyt papir, der blev offentliggjort i den månedlige meddelelse om Royal Astronomical Society. ”Vi søgte efter den fluorescerende glød af gassen i mørke galakser, når de bliver oplyst af det ultraviolette lys fra en nærliggende og meget lys quasar. Lyset fra kvasaren får de mørke galakser til at lyse op i en proces, der ligner hvidt tøj oplyst af ultraviolette lamper i en natklub. ”
Fluorescens er emission af lys fra et stof oplyst af en lyskilde. Kvasarer er meget lyse, fjerne galakser, og deres lysstyrke gør dem til magtfulde fyrtårne, der kan hjælpe med at belyse det omkringliggende område og undersøge den æra, hvor de første stjerner og galakser dannede sig fra uregas.
Denne video zoomer ind i regionen omkring kvasaren, HE 0109-3518:
For at opdage den ekstremt svage fluorescerende glød fra disse mørke galakser brugte teamet Very Large Telescope (VLT) og tog en række meget lange eksponeringer og kortlægger et område af himlen omkring den lyse kvasar HE 0109-3518. De kiggede efter det ultraviolette lys, der udsendes af brintgas, når det udsættes for intens stråling.
Holdet opdagede næsten 100 luftformede objekter, der lå inden for et par millioner lysår fra kvasaren, og indsnævrede de mulige mørke galakser til 12 objekter. Holdet siger, at dette er de mest overbevisende identifikationer af mørke galakser i det tidlige univers til dato.
”Vores observationer med VLT har givet bevis for eksistensen af kompakte og isolerede mørke skyer,” sagde Sebastiano Cantalupo fra University of California, Santa Cruz, hovedforfatter af papiret. "Med denne undersøgelse har vi taget et vigtigt skridt mod at afsløre og forstå de obskure tidlige stadier af galaksdannelse og hvordan galakser erhvervede deres gas."
Astronomerne var også i stand til at bestemme nogle af egenskaberne ved de mørke galakser og estimere, at massen af gassen i dem er omkring 1 milliard gange solen, typisk for gasrige, lave masse galakser i det tidlige univers . De var også i stand til at estimere, at stjernedannelseseffektiviteten undertrykkes med en faktor på mere end 100 i forhold til typiske stjernedannende galakser, der findes på et lignende stadium i den kosmiske historie.
Kilde: ESO
