Bildekreditt: Hubble
Et internasjonalt team av astronomer kan ha satt en ny rekord i å oppdage hva som er den mest kjente galaksen i universet. Ligger anslagsvis 13 milliarder lysår unna, blir objektet sett på et tidspunkt bare 750 millioner år etter big bang, da universet knapt var 5 prosent av sin nåværende alder.
Den eldgamle galaksen ble identifisert ved å kombinere kraften fra NASAs Hubble-romteleskop og CARAs W. M. Keck-teleskoper på Mauna Kea på Hawaii. Disse flotte observatoriene fikk et løft fra den ekstra forstørrelsen av en naturlig "kosmisk gravitasjonslinse" i rommet som ytterligere forsterker lysstyrken til det fjerne objektet.
Den nyoppdagede galaksen vil sannsynligvis være en ung galakse som skinner i løpet av slutten av den såkalte "Dark Ages"? perioden i kosmisk historie som endte med at de første galakser og kvasarer transformerte ugjennomsiktig, molekylært hydrogen til det transparente, ioniserte universet vi ser i dag.
Den nye galaksen ble oppdaget i en lang eksponering av den nærliggende klyngen av galakser Abell 2218, tatt med Advanced Camera for Surveys ombord Hubble Space Telescope. Denne klyngen er så massiv at lyset fra fjerne objekter som passerer gjennom klyngen, faktisk bøyes og forsterkes, omtrent som et forstørrelsesglass bøyer og forstørrer gjenstander sett gjennom den. Slike naturlige gravitasjons "teleskoper" lar astronomer se ekstremt fjerne og svake objekter som ellers ikke kunne sees. Den ekstremt svake galaksen er så langt borte, og det synlige lyset har blitt strukket til infrarøde bølgelengder, noe som gjør observasjonene spesielt vanskelige.
"Da vi søkte etter fjerne galakser forstørret av Abell 2218, oppdaget vi et par påfallende lignende bilder hvis arrangement og farge indikerer et veldig fjernt objekt," sa astronom Jean-Paul Kneib (Observatoire Midi-Pyrenees og Caltech), som er leder forfatter som rapporterer funnet i en kommende artikkel i Astrophysical Journal.
Analyse av en sekvens av Hubble-bilder indikerer at objektet ligger i mellom en rødforskyvning på 6.6 og 7.1, noe som gjør det til den fjerneste kilden som for øyeblikket er kjent. Imidlertid antyder lange eksponeringer i det optiske og infrarøde lyset med spektrografer på de 10 meter lange Keck-teleskopene at objektet har en rødforskyvning mot den øvre enden av dette området, rundt rødforskyvning 7.
Redshift er et mål på hvor mye lysets bølgelengder blir forskjøvet til lengre bølgelengder. Jo større skift i bølgelengde mot de rødere områdene i spekteret, desto fjernere er objektet.
"Galaksen vi har oppdaget er ekstremt svak, og det å verifisere avstanden har vært et ekstremt utfordrende eventyr," sa Dr. Kneib. Uten forstørrelsen av 25 gitt av forgrunnen klyngen, kunne denne tidlige gjenstanden ganske enkelt ikke ha blitt identifisert eller studert i noen detalj i det hele tatt med de tilgjengelige teleskopene som er tilgjengelige. Selv med hjelp av den kosmiske linsen har oppdagelsen bare vært mulig ved å skyve våre nåværende observatorier til grensene for deres evner! ”
Ved å bruke kombinasjonen av den høye oppløsningen til Hubble og den store forstørrelsen av den kosmiske linsen, anslår astronomene at dette objektet, selv om det er veldig lite? bare 2000 lysår på tvers? danner stjerner ekstremt aktivt. To spennende egenskaper ved den nye kilden er imidlertid den tilsynelatende mangelen på den typisk lyse hydrogenutslippslinjen og dens intense ultrafiolette lys som er mye sterkere enn det man ser i stjernedannende galakser nærmere.
"Egenskapene til denne fjerne kilden er veldig spennende fordi de, hvis de ble bekreftet av ytterligere studier, kan representere kjennetegnet til et virkelig ungt stjernesystem som avsluttet Dark Ages," la Dr. Richard Ellis, Steele professor i astronomi ved Caltech, og en medforfatter i artikkelen.
Teamet blir oppmuntret av suksessen med teknikken og planlegger å fortsette letingen etter flere eksempler ved å se gjennom andre kosmiske linser på himmelen. Hubbles eksepsjonelle oppløsning gjør den ideell for slike søk.
"Estimering av overflod og karakteristiske egenskaper ved kilder i tidlige tider er spesielt viktig for å forstå hvordan universet gjeninntog seg selv, og dermed avslutte de mørke alderen," sa Mike Santos, en tidligere Caltech doktorgradsstudent, nå postdoktor ved instituttet for astronomi, Cambridge, Storbritannia. ”Den kosmiske linsen har gitt oss et første glimt inn i denne viktige epoken. Vi er nå ivrige etter å lære mer ved å finne flere eksempler, selv om det uten tvil vil være utfordrende. ”
"Vi ser på de første bevisene fra våre forfedre på det evolusjonære treet i hele universet," sier Dr. Frederic Chaffee, direktør for W. Keck-observatoriet, hjemsted for de tvilling 10 meter Keck-teleskopene som bekreftet funnet. "Teleskoper er virtuelle tidsmaskiner, slik at astronomene våre kan se tilbake på kosmos 'tidlige historie, og disse fantastiske observasjonene er fra den tidligste tiden ennå."
Caltech-teamet som rapporterer om funnet består av Dr. Jean-Paul Kneib, Richard S. Ellis, Michael R. Santos og Johan Richard. Drs. Kneib og Richard serverer også Observatoire Midi-Pyrenees of Toulouse, Frankrike. Dr. Santos representerer også Institute of Astronomy, Cambridge, Storbritannia.
Offentlig finansiering for dette prosjektet ble delvis gitt av NASA GSRP-bevilgning NGT5-50339 og NASA STScI-bevilgning HST-GO-09452.01-A.
W. Keck-observatoriet ledes av California Association for Research in Astronomy (CARA), et vitenskapelig partnerskap mellom California Institute of Technology (Caltech), University of California og National Aeronautics and Space Administration (NASA). Space Telescope Science Institute (STScI) drives av Association of Universities for Research in Astronomy, Inc. (AURA), for NASA, under kontrakt med Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD. Hubble-romteleskopet er et prosjekt for internasjonalt samarbeid mellom NASA og European Space Agency (ESA).
Originalkilde: Hubble News Release
