Britiske og amerikanske astronomer har brukt Spitzer-romteleskopet og Hubble-romteleskopet for å oppdage lys som kommer fra de første stjernene som dannes i noen av de fjerneste galakene som er sett. Med en tale onsdag 6. april på RAS National Astronomy Meeting i Birmingham, vil Dr. Andrew Bunker (University of Exeter) diskutere nye bevis for at dannelsen av de første galaksene kan ha kommet i gang tidligere enn tidligere antatt.
Dette observasjonsarbeidet som bruker infrarøde bilder fra Spitzer-romteleskopet er essensielt, siden teoretiske forutsigelser for stjernedannelsens historie i det tidlige universet er svært usikre. Teamet, ledet av Bunker og doktorgradsstudent Laurence Eyles (University of Exeter), brukte Hubble romteleskopdata for å identifisere eksterne galakser som var egnet for videre studier. De analyserte deretter arkiverte bilder tatt med infrarøde bølgelengder med NASAs Spitzer romteleskop.
Disse bildene, innhentet som en del av Great Observatory Origins Deep Survey (GOODS) -prosjektet og Hubble Ultra Deep Field (UDF), dekket en del av den sørlige himmelen kjent som stjernebildet Fornax (ovnen). Vi brukte bildene fra Hubble Ultra Deep Field for å identifisere objekter som sannsynligvis er galakser 95 prosent av veien over det observerbare universet, forklarte Bunker. Disse bildene er vårt mest følsomme bilde av universet så langt, og de gjorde det mulig for oss å oppdage de svakeste gjenstandene ennå. Intervenerende gassskyer absorberte lyset de sendte ut på synlige bølgelengder lenge før det nådde jorden, men deres infrarøde lys kan fortsatt oppdages - og det er deres infrarøde farger som fikk forskerne til å tro at de ligger på så enorme avstander.
Bekreftelsen av deres ekstreme fjernhet ble gitt av de 10 meter lange Keck-teleskopene på Hawaii, de største optiske teleskopene i verden. Vi beviste at disse galaksene faktisk er blant de fjerneste kjent ved å bruke Keck-teleskopene for å ta et spekter, sa Dr. Elizabeth Stanway (University of Wisconsin-Madison).
Keck-spektraet viste at galaksene har rødskift på omtrent 6, noe som betyr at de er så langt unna at det har tatt rundt 13 milliarder år å komme fra lyset fra dem. Teleskoper viser dem som de var da universet var mindre enn en milliard år gammelt - åtte milliarder år før Jorden og sola dannet seg.
Neste trinn var å lære mer om stjernene i disse fjerneste galakene ved å studere nye infrarøde bilder av denne regionen av Spitser tatt. Hubble-bildene forteller oss om de nyfødte stjernene, men de nye infrarøde bildene tatt med Spitzer-romteleskopet gir oss ekstra informasjon om lyset som kommer fra eldre stjerner i disse fjerne galakene, sa Laurence Eyles, som studerte Spitzer-bildene av disse objektene som en del av forskningen for doktorgrad ved Exeter.
Dette er veldig viktig, fordi det forteller oss at noen av disse galaksene allerede er 300 millioner år gamle når universet er veldig ung. Det kan være at dette var noen av de første galakene som ble født, sa Michelle Doherty (Institute of Astronomy, Cambridge). Ved hjelp av Spitzer-bildene var teamet i stand til å veie stjernene i disse galaksene ved å studere stjernelyset. Det ser ut til at disse tidlige galaksene i et par tilfeller er nesten like massive som galakser vi ser rundt oss i dag, noe som er litt overraskende når teorien er at galakser begynner å bli små og vokse ved å kollidere og fusjonere med andre galakser, sa Dr. Mark. Lacy (Spitzer Science Center).
Det virkelige puslespillet er at disse galaksene ser ut til å være allerede ganske gamle da universet bare var omtrent 5 prosent av sin nåværende alder, kommenterer professor Richard Ellis fra Caltech. Dette betyr at stjernedannelse må ha startet veldig tidlig i universets historie - tidligere enn tidligere antatt. Lyset fra disse første stjernene til å tenne kunne ha avsluttet Universets mørke alder da galaksene først skrudde på. Det er også sannsynlig at det har fått gassen mellom galaksene til å bli sprengt av stjernelys - reioniseringen som er blitt oppdaget i den kosmiske mikrobølgebakgrunnen av WMAP-satellitten.
Resultatene fra WMAP og Hubble Ultra Deep Field kompletterer det nye arbeidet som ble gjort av Bunkers-teamet med Spitzer-dataene. Sammensatt antyder de at mørketiden ble slutt mellom 200 og 500 millioner år etter Big Bang, da de første stjernene ble født.
Et dokument om disse resultatene er sendt til publisering i den månedlige kunngjøringen fra Royal Astronomical Society.
Originalkilde: RAS News Release
