Astronomer har opdaget to af de fjerneste galakser nogensinde set, da universet kun var 700 millioner år gammelt. Astronomer foretog derefter efterfølgende observationer med Spitzer-rumteleskopet for at bekræfte deres afstand og alder. Galakserne antages at være mellem 50-300 millioner år gamle og har kun 1% af massen af vores egen Mælkevej.
Astronomer har taget fantastiske billeder af to af de fjerneste galakser, der nogensinde er set. Ultradep-billederne, taget med infrarøde bølgelængder, bekræfter for første gang, at disse himmelkjeruber er reelle. Forskerne * er nu i stand til at veje galakser og bestemme deres alder på tidligere tidspunkter end nogensinde før, hvilket giver vigtige ledetråde om de evolutionære oprindelser af galakser som vores Mælkevej. Værket vises i 1. oktober-udgaven af Astrophysical Journal Letters.
Carnegie Fellow Ivo Labbé sammen med Rychard Bouwens og Garth Illingworth fra UCO / Lick-observatoriet ved University of California, Santa Cruz og Marijn Franx fra Leiden-observatoriet, undersøgte galakser i Hubble Ultra Deep Field (HUDF) ved hjælp af det følsomme Infrarødt array-kamera (IRAC) ombord på NASAs Spitzer-rumteleskop. HUDF, scannet af NASAs Hubble-rumteleskop i slutningen af 2003, er stadig den dybeste udsigt nogensinde set på synlige og næsten infrarøde bølgelængder.
De to galakser ses, da universet bare var en baby - 700 millioner år efter Big Bang, eller fem procent af universets nuværende tidsalder. De hører til en dyrebar lille prøve af lignende gamle galakser, der blev opdaget for to år siden af Bouwens, Illingworth og Franx og analyseret dybtgående i Nature i sidste måned. Det relative underskud af sådanne fjernlyslysende kilder indikerer, at denne tidlige periode er, hvor galakser hurtigt blev opbygget fra et meget lille antal stjerner til de massive galakser, vi ser på senere tidspunkter.
Fordi der er så få af dem, er det af største vigtighed at kontrollere eksistensen af de fjerne galakser og måle deres egenskaber. De nye midtinfrarøde observationer fra Spitzer viste sig at være essentielle for Labbés team, da analyserne ikke var mulige udelukkende fra Hubble-dataene.
”Spitzer er en fantastisk lille maskine,” sagde Labbé. ”Det er en bemærkelsesværdig præstation, at et lille 0,85 meter teleskop kan se kilder 12,7 milliarder lysår væk.” Selvom astronomer har observeret fjerne galakser før, er disse de fjerneste, for hvilke detaljerede fysiske egenskaber er beregnet. ”Jeg er sikker på, at vi ikke ville have været i stand til at bekræfte eksistensen af disse galakser, slet ikke beregne deres stjernemasse og alder uden Spitzer,” tilføjede Labbé.
De to galakser var mellem 50 og 300 millioner år gamle - spædbørn selv efter galaktiske standarder - og vejede hundrede gange mindre end vores fulde voksne mælkevej. Alder og masser antyder, at de allerede var på plads meget tidligere, omkring 500-600 millioner år efter Big Bang. De kunne være blandt de første galaktiske systemer, der blev dannet i universet, kort efter de første stjerner, hvilket betyder, at fremtidige undersøgelser muligvis afslører lysende galakser på endnu tidligere tidspunkter end dem, der blev målt af Labbé og hans kolleger.
De første 500 millioner år efter Big Bang er astronomer kendt som ”The Dark Ages”, fordi universet var fyldt med skyer af neutral brintgas, som skjulte galakser fra vores syn. Astronomer teoretiserer, at nyligt dannede galakser begyndte at udsende stråling nok til at brænde gennem den kosmiske tåge, og omdanne universet først til en bølgende skum af plasma og til sidst til den gennemsigtige tilstand, det er i dag.
Holdet undersøgte, om stjernedannelse i galakserne kunne have været ansvarlig for at rydde denne dis, men deres beregninger antydede, at galakserne i denne undersøgelse er for små og for få. Bouwens sagde: "Efter al sandsynlighed findes der mange flere galakser på disse tidlige tider, men de er svagere, end vi kan se med nuværende teleskoper."
Hjælp er på vej. Nye magtfulde instrumenter skal installeres på Hubble næste år, og det næste årti markerer fremkomsten af den næste generation af teleskoper, såsom James Webb-rumteleskopet og planlagte 30-meter jordbaserede teleskoper. Derfor er Labbé fortsat optimistisk. ”Jeg formoder, at HUDF har mange flere hemmeligheder at afsløre. Med de nye instrumenter og teleskoper skulle vi være i stand til at lade mange flere opdagelser finde sted fra denne relativt lille skive af himlen. ”
Original kilde: Carnegie Institution News Release
