Astronomer har oppdaget to av de fjerneste galakene som noen gang er sett, da universet bare var 700 millioner år gammelt. Astronomer gjorde deretter påfølgende observasjoner med Spitzer-romteleskopet for å bekrefte deres avstand og alder. Galaksiene antas å være mellom 50-300 millioner år gamle, og har bare 1% av massen til vår egen Melkevei.
Astronomer har tatt fantastiske bilder av to av de fjerneste galakene som noen gang er sett. Ultradep-bildene, tatt med infrarøde bølgelengder, bekrefter for første gang at disse himmelkjerubene er ekte. Forskerne * er nå i stand til å veie galakser og bestemme deres alder på tidligere tider enn noen gang før, og gir viktige ledetråder om den evolusjonære opprinnelsen til galakser som Melkeveien vår. Arbeidet vises i 1. oktoberutgaven av Astrophysical Journal Letters.
Carnegie Fellow Ivo Labbà ©, sammen med Rychard Bouwens og Garth Illingworth fra UCO / Lick-observatoriet ved University of California, Santa Cruz og Marijn Franx fra Leiden-observatoriet, undersøkte galakser i Hubble Ultra Deep Field (HUDF) ved bruk av det følsomme Infrarødt array-kamera (IRAC) ombord på NASAs Spitzer-romteleskop. HUDF, skannet av NASAs Hubble-romteleskop i slutten av 2003, er fortsatt den dypeste utsikten som noen gang er sett på synlige og nær-infrarøde bølgelengder.
De to galaksene sees da universet bare var en baby - 700 millioner år etter Big Bang, eller fem prosent av universets nåværende tidsalder. De tilhører en dyrebar liten prøve av lignende gamle galakser, som ble oppdaget for to år siden av Bouwens, Illingworth og Franx og analysert inngående i Nature forrige måned. Det relative underskuddet av slike fjernlysende kilder indikerer at denne tidlige perioden er da galakser raskt bygde seg opp fra et veldig lite antall stjerner til de massive galakene vi ser på senere tider.
Fordi det er så få av dem, er det av største betydning å bekrefte eksistensen av fjerne galakser og måle deres egenskaper. De nye midtinfrarøde observasjonene fra Spitzer viste seg å være essensielle for Labbés team, da analysene ikke var mulig fra Hubble-dataene alene.
"Spitzer er en fantastisk liten maskin," sa Labbé. "Det er en bemerkelsesverdig prestasjon at et lite 0,85 meter teleskop kan se kilder 12,7 milliarder lysår unna." Selv om astronomer har observert fjerne galakser før, er disse de fjerneste som det er beregnet detaljerte fysiske egenskaper. "Jeg er sikker på at vi ikke ville ha kunnet bekrefte eksistensen av disse galaksene, enn si å beregne deres stjernemasse og alder, uten Spitzer," la Labbé til.
De to galaksene var mellom 50 og 300 millioner år gamle - spedbarn selv, etter galaktiske standarder - og veide omtrent hundre ganger mindre enn vår fullvokste Melkevei. Alder og masser antyder at de allerede var på plass mye tidligere, rundt 500-600 millioner år etter Big Bang. De kan være blant de første galaktiske systemene som ble dannet i universet, like etter de første stjernene, noe som betyr at fremtidige undersøkelser kan avdekke lysende galakser på enda tidligere tider enn de som er målt av Labbé og hans kolleger.
De første 500 millioner årene etter Big Bang er astronomene kjent som "The Dark Ages", fordi universet var fylt med skyer av nøytral hydrogengass som skjulte galakser fra vårt syn. Astronomer teoretiserer at nydannede galakser begynte å avgi stråling nok til å brenne gjennom den kosmiske tåken, og transformerte universet først til en bølgende skum av plasma, og etter hvert til den transparente tilstanden det er i dag.
Teamet undersøkte om stjernedannelse i galaksen kunne ha vært ansvarlig for å fjerne denne dis, men beregningene deres antydet at galaksene i denne studien er for små og for få. Bouwens sa: "Det er sannsynlig at mange flere galakser eksisterer i disse tidlige tider, men de er svakere enn vi kan se med nåværende teleskoper."
Hjelpen er på vei. Nye kraftige instrumenter skal installeres på Hubble neste år, og det neste tiåret vil markere fremveksten av neste generasjon teleskoper, som James Webb romteleskop og planlagte 30-meters bakkebaserte teleskoper. Derfor er Labbé fortsatt optimistisk. ”Jeg mistenker at HUDF har mange flere hemmeligheter å røpe. Med de nye instrumentene og teleskopene, bør vi være i stand til å lirke mange flere funn fra denne relativt bittesmå skiveren i himmelen. ”
Originalkilde: Carnegie Institution News Release
