Britiske og amerikanske astronomer har brugt Spitzer-rumteleskopet og Hubble-rumteleskopet til at detektere lys, der kommer fra de første stjerner, der dannes i nogle af de fjerneste galakser, der endnu er set. Andrew Bunker (University of Exeter) onsdag den 6. april på RAS National Astronomy Meeting i Birmingham vil diskutere nye beviser for, at dannelsen af de første galakser kan have været i gang tidligere end tidligere antaget.
Dette observationsarbejde, der bruger infrarøde billeder fra Spitzer-rumteleskopet, er essentielt, da teoretiske forudsigelser for stjernedannelsens historie i det tidlige univers er meget usikre. Holdet, ledet af Bunker og kandidatstuderende Laurence Eyles (University of Exeter), brugte Hubble-rumteleskopdata til at identificere fjerngalakser, der var egnede til videre undersøgelse. De analyserede derefter arkiverede billeder taget med infrarøde bølgelængder med NASAs Spitzer-rumteleskop.
Disse billeder opnået som en del af projektet Great Observatory Origins Deep Survey (GOODS) og Hubble Ultra Deep Field (UDF) dækkede en del af den sydlige himmel kendt som stjernebilledet Fornax (ovnen). Vi brugte billederne fra Hubble Ultra Deep Field til at identificere objekter, der sandsynligvis er galakser 95 procent af vejen over det observerbare univers, forklarede Bunker. Disse billeder er hidtil vores mest følsomme billede af universet, og de gjorde det muligt for os at opdage de svageste objekter endnu. Intervenerende gasskyer absorberede lyset, de udsendte ved synlige bølgelængder, længe før det nåede Jorden, men deres infrarøde lys kan stadig opdages - og det er deres infrarøde farver, der fik forskerne til at tro, at de ligger i så enorme afstande.
Bekræftelsen af deres ekstreme fjernhed blev givet af de 10 meter lange Keck-teleskoper på Hawaii, verdens største optiske teleskop. Vi beviste, at disse galakser faktisk er blandt de mest fjernt kendte ved at bruge Keck-teleskoper til at tage et spektrum, sagde Dr. Elizabeth Stanway (University of Wisconsin-Madison).
Keck-spektraet viste, at galakserne har rødskift på ca. 6, hvilket betyder, at de er så langt væk, at det har taget ca. 13 milliarder år at få lys fra dem. Teleskoper viser dem, som de var, da universet var mindre end en milliard år gammel - otte milliarder år før Jorden og Solen dannede sig.
Det næste trin var at lære mere om stjernerne inden for disse fjerneste galakser ved at studere nye infrarøde billeder af dette område af rummet taget af Spitzer. Hubble-billederne fortæller os om de nyfødte stjerner, men de nye infrarøde billeder taget med Spitzer-rumteleskopet giver os ekstra information om lyset, der kommer fra ældre stjerner inden for disse fjerne galakser, sagde Laurence Eyles, der studerede Spitzer-billederne af disse objekter som en del af hans forskning til en doktorgrad på Exeter.
Dette er meget vigtigt, fordi det fortæller os, at nogle af disse galakser allerede er 300 millioner år gamle, når universet er meget ung. Det kunne være, at dette var nogle af de første galakser, der blev født, sagde Michelle Doherty (Institut for astronomi, Cambridge). Ved hjælp af Spitzer-billederne var holdet i stand til at veje stjernerne i disse galakser ved at studere stjernelyset. Det ser ud til, at disse tidlige galakser i et par tilfælde er næsten lige så massive som galakser, vi ser omkring os i dag, hvilket er lidt overraskende, når teorien er, at galakser begynder små og vokser ved at kollidere og fusionere med andre galakser, sagde Dr. Mark. Lacy (Spitzer Science Center).
Det virkelige puslespil er, at disse galakser ser ud til at være allerede gamle, da universet kun var omkring 5 procent af sin nuværende alder, kommenterede professor Richard Ellis fra Caltech. Dette betyder, at stjernedannelse må være begyndt meget tidligt i universets historie - tidligere end tidligere antaget. Lyset fra disse første stjerner, der antændes, kunne have afsluttet Universets mørke tid, da galakserne først tændte. Det er sandsynligvis også, at gassen mellem galakserne blev sprængt af stjernelys - reioniseringen, som er blevet påvist i den kosmiske mikrobølgebakgrund af WMAP-satellitten.
Resultaterne fra WMAP og Hubble Ultra Deep Field supplerer det nye arbejde, som Bunkers-teamet udfører, med Spitzer-dataene. Samlet antyder de, at den mørke alder sluttede en gang mellem 200 og 500 millioner år efter Big Bang, da de første stjerner blev født.
Et papir om disse resultater er blevet forelagt til offentliggørelse i den månedlige meddelelse fra Royal Astronomical Society.
Original kilde: RAS News Release
