Bildetekst: Dette dype bildet viser regionen på himmelen rundt kvasaren HE0109-3518, nær midten av bildet. Cantalupo (UCSC)
Hvordan finner du en mørk galakse? Lys litt på emnet. Mørke galakser - gamle galakser som inneholder lite til ingen stjerner - er blitt teoretisert til å eksistere, men har ikke blitt observert før nå. Et internasjonalt team av astronomer tror de har oppdaget disse unnvikende objektene ved å observere dem glødende når de blir belyst av en kvasar.
Mørke galakser er små, gassrike galakser i det tidlige universet som er veldig ineffektive til å danne stjerner. De er spådd av teorier om galaksdannelse og antas å være byggesteinene i dagens lyse, stjernefylte galakser. Astronomer tror at de kan ha matet store galakser med mye av gassen som senere dannet seg til stjernene som eksisterer i dag.
Disse mørke galaksene avgir hovedsakelig blottet for stjerner, og de gir ikke mye lys, noe som gjør dem veldig vanskelig å oppdage. I årevis har astronomer prøvd å utvikle nye teknikker som kan bekrefte eksistensen av disse galaksene. Små absorpsjonsdypper i spektrene til bakgrunnskilder fra lys har antydet at de eksisterer. Imidlertid markerer denne nye studien første gang slike gjenstander er blitt sett direkte.
"Vår tilnærming til problemet med å oppdage en mørk galakse var ganske enkelt å skinne et sterkt lys på den," sa Simon Lilly, fra Institute for Astronomy i ETH Zurich, Sveits) medforfatter av en ny artikkel publisert i Monthly Notices of Royal Astronomical Society. ”Vi søkte etter den lysstoffrørgassen i mørke galakser når de blir opplyst av det ultrafiolette lyset fra en nærliggende og veldig lys kvasar. Lyset fra kvasaren gjør at de mørke galaksene lyser opp i en prosess som ligner på hvite klær blir opplyst av ultrafiolette lamper i en nattklubb. ”
Fluorescens er utslipp av lys fra et stoff opplyst av en lyskilde. Kvasarer er veldig lyse, fjerne galakser, og lysstyrken gjør dem til kraftige beacons som kan bidra til å belyse det omkringliggende området, og undersøke æraen da de første stjernene og galakser formet seg fra uregassen.
Denne videoen zoomer inn i regionen rundt kvasaren, HE 0109-3518:
For å oppdage den ekstremt svake lysstoffrøret fra disse mørke galaksene, brukte teamet Very Large Telescope (VLT), og tok en serie med veldig lange eksponeringer, og kartla et område av himmelen rundt den lyse kvasaren HE 0109-3518. De så etter det ultrafiolette lyset som avgis av hydrogengass når det blir utsatt for intens stråling.
Teamet oppdaget nesten 100 gassformige gjenstander som lå innenfor noen få millioner lysår fra kvasaren, og innsnevret de mulige mørke galakene til 12 objekter. Teamet sier at dette er de mest overbevisende identifiseringene av mørke galakser i det tidlige universet hittil.
"Våre observasjoner med VLT har gitt bevis for eksistensen av kompakte og isolerte mørke skyer," sa Sebastiano Cantalupo fra University of California, Santa Cruz, hovedforfatter av papiret. "Med denne studien har vi tatt et avgjørende skritt mot å avsløre og forstå de obskure tidlige stadiene av galaksdannelse og hvordan galakser skaffet seg sin gass."
Astronomene var også i stand til å bestemme noen av egenskapene til de mørke galaksene, og estimere at massen av gassen i dem er omtrent 1 milliard ganger solen, typisk for gassrike, lave masse galakser i det tidlige universet . De var også i stand til å anslå at stjernedannelseseffektiviteten undertrykkes med en faktor på mer enn 100 i forhold til typiske stjernedannende galakser funnet på lignende stadium i den kosmiske historien.
Kilde: ESO
