Hubble-billeder af seks af starburst-galakser, der først blev fundet af ESAs Herschel Space Observatory (Keck-data vist nedenfor hver i blåt)
Mange af de lyseste, mest aktive stjernedannende galakser i universet var faktisk ikke detekterbare af jordbaserede observatorier, skjult for synet af tykke skyer af uigennemsigtigt støv og gas. Takket være ESAs Herschel-rumobservatorium, der ser universet i infrarødt, er der for nylig blevet afdækket en enorm mængde af disse "starburst" -galakser, der giver astronomer mulighed for at måle deres afstand med tvillingeteleskopene på Hawaiis W.M. Keck Observatorium. Hvad de fandt er ganske overraskende: mindst 767 tidligere ukendte galakser, hvoraf mange genererer nye stjerner til utrolige priser.
Selvom næsten usynlige ved optiske bølgelængder skinner disse nyligt fundne galakser lys i langt infrarød, hvilket gør dem synlige for Herschel, som kan kigge gennem selv de tætteste støvskyer. Når astronomer først vidste, hvor galakserne befinder sig, var de i stand til at målrette dem mod Hubble og, vigtigst af alt, de to 10-meters Keck-teleskoper - de to største optiske teleskoper i verden.
Ved at indsamle bogstaveligt talt hundreder af timers spektrale data om galakserne med Keck-teleskoperne, kunne estimater af deres afstand bestemmes såvel som deres temperaturer, og hvor ofte nye stjerner fødes inden for dem.
”Mens nogle af galakserne er i nærheden, er de fleste meget fjerne; vi fandt endda galakser, der er så langt, at deres lys har taget 12 milliarder år at rejse her, så vi ser dem, da universet kun var en niende af sin nuværende tidsalder, ”sagde Dr. Caitlin Casey, Hubble-stipendiat ved UH Manoa Institut for Astronomi og førende videnskabsmand på undersøgelsen. ”Nu hvor vi har en ret god idé om, hvor vigtig denne type galakse er for at danne et stort antal stjerner i universet, er det næste skridt at finde ud af, hvorfor og hvordan de dannede sig.”
En repræsentation af fordelingen af næsten 300 starbursts i et 1,4 x 1,4 graders synsfelt.
Galakserne, mange af dem observerede, som de var i de tidlige stadier af deres dannelse, producerer nye stjerner med en hastighed på 100 til 500 om året - med en masseækvivalent på flere tusinde solskin - deraf moniker ”starburst” -galaksen. Til sammenligning fødes Melkevejsgalaksen kun en eller to stjerner i solmassen om året.
Årsagen bag denne eksplosion af stjernedannelse i disse galakser er ukendt, men det menes, at kollisioner mellem unge galakser kan være årsagen.
En anden mulighed er, at galakser havde meget mere gas og støv i det tidlige univers, hvilket muliggjorde meget højere stjernedannelseshastigheder end hvad der er set i dag.
”Det er et varmt omdiskuteret emne, der kræver detaljer om formen og rotationen af galakserne, før det kan løses,” sagde Dr. Casey.
Stadig er opdagelsen af disse "skjulte" galakser et stort skridt fremad med at forstå udviklingen af stjernedannelse i universet.
”Vores undersøgelse bekræfter vigtigheden af starburst-galakser i den kosmiske historie med stjernedannelse. Modeller, der prøver at gengive dannelsen og udviklingen af galakser, skal tage disse resultater med i betragtning. ”
- Dr. Caitlin Casey, Hubble-stipendiat ved UH Manoa Institute for Astronomy
”For første gang har vi været i stand til at måle afstande, stjernedannelseshastigheder og temperaturer for et helt nyt sæt af 767 tidligere uidentificerede galakser,” sagde Dr. Scott Chapman, en medforfatter til undersøgelserne. ”Den tidligere lignende undersøgelse af fjerne infrarøde starbursts omfattede kun 73 galakser. Dette er en enorm forbedring. ”
Papirerne med detaljerede resultater blev offentliggjort i dag online i Astrofysisk tidsskrift.
Kilder: W.M. Keck Observatory-artikel og ESAs nyhedsmeddelelse.
Billedkreditter: ESA – C. Carreau / C. Casey (University of Hawai’i); COSMOS felt: ESA / Herschel / SPIRE / HerMES Key Program; Hubble-billeder: NASA, ESA. Indsat billede høflighed W. M. Keck Observatorium.
