Dette nye bildet av kampanjen Hubble Ultra Deep Field (HUDF) 2012 avslører en tidligere usett befolkning på syv fjerne galakser, som blir observert slik de dukket opp i en periode fra 350 til 600 millioner år etter Big Bang. Ellis (Caltech), og UDF 2012-teamet
Astronomer som bruker NASAs Hubble-romteleskop har oppdaget noen av de fjerneste, svake og eldgamle galaksene som noen gang er blitt oppdaget i en ny undersøkelse. Bildene, tatt med Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC 3), ser lenger tilbake i tid enn noen tidligere Hubble-observasjon, og gir informasjon om forholdene i det tidlige universet.
"Dette er som en vitenskapelig versjon av historien om Genesis," sa astronomen Avi Loeb fra Harvard University.
De syv fjerne galakene representerer en tidligere usett bestand av galakser som dannet seg for mer enn 13 milliarder år siden, da universet var mindre enn 3 prosent av sin nåværende alder. I disse dypeste bildene til dags dato fra Hubble klarte astronomer å ta et utvalg av mengden galakser den gangen. Resultatene viser en jevn nedgang i antall galakser med økende tilbakeblikkstid til rundt 450 millioner år etter Big Bang.
Dataene gir den første pålitelige folketellingen for denne ukjente perioden av kosmisk historie, ifølge forskerne. Når astronomer ser enda dypere inn i universet, ser galaksetall ut til å slippe lett og føre dem til å tro at den ”kosmiske daggry” var gradvis, ikke en dramatisk hendelse.
"Observasjoner av mikrobølget etter gløden fra Big Bang forteller oss at reionisering skjedde for mer enn rundt 13 milliarder år siden," sa Brant Robertson fra University of Arizona i Tucson, medlem av undersøkelsesteamet. "Dataene våre bekrefter at reionisering var en trukket prosess som skjedde over flere hundre millioner år med galakser som sakte bygde opp stjernene og kjemiske elementene. Det var ikke et eneste dramatisk øyeblikk da galakser dannet seg; det var en gradvis prosess. ”
Disse galaksene ble funnet som en del av en ambisiøs Hubble-undersøkelse av en intensivt studert himmellapp kjent som Ultra Deep Field (UDF), som opprinnelig ble tatt i 2003-2004, med fokus på et lite område på himmelen i stjernebildet Fornax . I den nye kampanjen i 2012, kalt UDF 2012, brukte et team av astronomer ledet av Richard Ellis fra California Institute of Technology WFC3 for å kikke dypere i rommet i nærinfrarødt lys enn noen tidligere Hubble-observasjon. Observasjonene ble gjort over en periode på seks uker i løpet av august og september 2012, og de første vitenskapelige resultatene vises nå i en serie vitenskapelige artikler. UDF 2012-teamet slipper offentlig ut disse unike dataene etter å ha forberedt dem til andre forskningsgrupper å bruke.
"Hubble oppnår bare god vitenskap," sa John Grunsfeld, tidligere astronaut og NASAs assisterende administrator for vitenskap, og snakket på en orientering om den nye undersøkelsen. "Dette er en historie med opphav, der vi går tilbake til begynnelsen, tilbake til de første stjernene som dukket opp i universet. Dette bekrefter at når vi får James Webb romteleskop online, vil det ha mye å se på og mye å gjøre. ”
James Webb-romteleskopet er planlagt lansert i 2018.
Astronomer oppdaget syv galakser i tidsperioden 400-600 millioner år etter Big Bang. Alle ekstremt fjernt, de varierte i avstand med rødskift fra 8,6 til nesten 12.
Astronomer studerer det fjerne universet i nærinfrarødt lys fordi ekspansjonen av rommet strekker ultrafiolett og synlig lys fra galakser til infrarøde bølgelengder, et fenomen som kalles "rødforskyvning". Jo fjernere en galakse er, desto høyere er rødskiftet.
Spesielt kan en av galaksen være en avstandsrekordbryter, observert 380 millioner år etter fødselen av vårt univers i Big Bang, tilsvarende en rødskift på 11,9. Dette er galaksen UDFj-39546284, som tidligere ble oppdaget og opprinnelig ble antydet som den fjerneste gjenstand som noen gang ble funnet for nesten to år siden av Hubble. Senere observasjoner satte den på en rødskift på 10,3, men de nylig raffinerte observasjonene satte den enda mer fjern.
En tidslinje for universet og våre observasjoner av det. Kreditt: University of Arizona.
Forskere tror at universet begynte med Big Bang for rundt 13,7 milliarder år siden. Hydrogen dannet seg rundt 400 000 år senere, men uten stjerner var romtiden mørk. Cirka 200 millioner år senere kollapset hydrogenskyer og dannet de første stjernene og galakser; hva astronomer kaller "kosmisk daggry." Lys fra disse nye stjernene begynte å bryte ned hydrogen til protoner og elektroner i løpet av en periode kalt kosmisk reionisering. I det nåværende universet ser forskere at galakser vokser i masse og størrelse med syntese av elementer, noe som fører til dannelse av komplekse molekyler inkludert komponenter for å skape liv. Sol- og solsystemet vårt ble dannet for litt over 4 milliarder år siden.
”Teamet presset Hubble til sitt ytterste. Dette er sannsynligvis den lengste baksiden som Hubble kan se ut, ifølge studielederen, Richard Ellis. "Vi presser Hubble langt utover hva den ble designet for å gjøre."
Les mer om funnene og HUDF 2012-kampanjen på HubbleSite.
Les teamets artikkel: The Abundance of Star-Forming Galaxies in the Redshift Range 8.5 til 12: Nye resultater fra 2012 Hubble Ultra Deep Field Campaign
Ytterligere kilder: CalTech ESA Hubble
