Fra en Royal Astronomical Society Pressemelding:
Astronomer har funnet det første avgjørende beviset for en dramatisk bølge av stjernefødsel i en nyoppdaget befolkning av massive galakser i det tidlige universet. Målingene deres bekrefter ideen om at stjerner dannet seg raskest for rundt 11 milliarder år siden, eller omtrent tre milliarder år etter Big Bang, og at hastigheten på stjernedannelse er mye raskere enn man trodde.
Forskerne brukte Det europeiske romfartsorganets Herschel Space Observatory, et infrarødt teleskop med et speil på 3,5 m i diameter, som ble lansert i 2009. De studerte de fjerne objektene i detalj med SPIRE-kameraet, og fikk solid bevis på at galakser danner stjerner med en enorm hastighet og har store reservoarer av gass som vil drive stjernedannelsen i hundrevis av millioner av år.
Dr. Scott Chapman, fra Institute of Astronomy i Cambridge, har presentert de nye resultatene i en artikkel i en spesialutgave av tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society med fokus på resultater fra Herschel.
Scott kommenterer "Disse Herschel-SPIRE-målingene har avdekket at den nye befolkningen av galakser er varmere enn forventet, på grunn av at stjerner dannes langt raskere enn vi tidligere trodde."
Galaxyene er så fjerne at lyset vi oppdager fra dem har reist i mer enn 11 milliarder år. Dette betyr at vi ser dem som de var omtrent tre milliarder år etter Big Bang. Nøkkelen til de nye resultatene er den nylige oppdagelsen av en ny type ekstremt lysende galakse i det tidlige universet. Disse galaksene er veldig svake i synlig lys, ettersom de nylig dannede stjernene fremdeles er kokonert i skyene av gass og støv som de ble født i. Dette kosmiske støvet, som har en temperatur på rundt -240oC, er mye lysere ved de lengre, langt infrarøde bølgelengdene som er observert av Herschel-satellitten.
En beslektet type galakse ble først funnet i 1997 (men ikke godt forstått før i 2003) ved å bruke "SCUBA" -kameraet festet til James Clerk Maxwell Telescope på Hawaii, som oppdager stråling som sendes ut ved enda lengre bølgelengder på under millimeter. Men disse fjerne "sub-millimeter galakser" ble antatt å representere bare halve bildet av stjernedannelsen i det tidlige universet. Siden SCUBA fortrinnsvis oppdager kaldere gjenstander, ble det antydet at lignende galakser med litt varmere temperaturer kunne eksistere, men har gått stort sett ubemerket.
Dr. Chapman og andre målte avstandene sine ved å bruke det optiske Keck-teleskopet på Hawaii og Plateau de Bure-under-millimeterobservatoriet i Frankrike, men klarte ikke å vise at de var i gang med rask stjernedannelse.
Herschel er det første teleskopet med evnen til å oppdage disse galaksene på toppen av produksjonen, så Dr. Chapman slo seg sammen med "HerMES" -teamet, ledet av professor Seb Oliver ved University of Sussex og Dr. Jamie Bock i Caltech som var foretar den største undersøkelsen av galakser med Herschel.
Med Herschel-observasjonene, fokusert på rundt 70 galakser i stjernebildet Ursa Major, skaffet forskerne seg det manglende beviset for å bekrefte at disse galaksene representerer en avgjørende episode i oppbyggingen av store galakser rundt oss i dag, for eksempel vår egen Melke. Vei.
Teammedlem Professor Rob Ivison fra University of Edinburgh forklarer betydningen av de nye resultatene. "Med dataene vi hadde før, kunne vi ikke si nøyaktig hvor det infrarøde lyset fra disse galaksene kommer fra. Men ved å bruke SPIRE kan vi se at dette er signaturen til stjernedannelse.
De nye galaksene har enorme stjerner av stjernedannelse, langt høyere enn noe som er sett i dagens univers. De utviklet seg sannsynligvis gjennom voldelige møter mellom hittil uforstyrrede galakser, etter at de første stjernene og galaksefragmentene allerede hadde dannet seg. Ikke desto mindre gir studier av disse nye objektene astronomer et innblikk i de tidligste epokene av stjernedannelse etter Big Bang.
Teamkollega Dr. Isaac Roseboom fra University of Sussex oppsummerer arbeidet. “Det var fantastisk og overraskende å se Herschel-SPIRE-observasjonene avdekke en så dramatisk befolkning av tidligere usettede galakser”. Professor Seb Oliver, også fra Sussex, legger til: “Vi er virkelig blåst bort av Herschels enorme evne til å undersøke det fjerne universet. Dette arbeidet av Scott Chapman gir oss et skikkelig grep om hvordan kosmos så ut tidlig i livet. ”
Med den nye oppdagelsen har de britisk-ledede astronomene gitt en mye mer nøyaktig folketelling av noen av de mest ekstreme galakene i universet på topp av sin aktivitet. Fremtidige observasjoner vil undersøke detaljene i galaksenes kraftkilde og prøve å finne ut hvordan de vil utvikle seg når deres intense utbrudd av aktivitet kommer til en slutt.
