Når vi ser tilbake på tid med noen av våre beste teleskoper, har astronomer funnet en av de fjerneste og eldste galakser. Dette betyr at tilbake i sin storhetstid - som astronomer anslår omtrent 750 millioner år etter Big Bang - genererte det en usedvanlig stor mengde stjerner i den ”kosmiske daggry”, universets tidlige dager.
"Den høye stjernedannelsesfrekvensen som ble funnet for GN-108036, innebærer at den raskt bygde opp massen rundt 750 millioner år etter Big Bang, da universet bare var omtrent fem prosent av sin nåværende alder," sa Bahram Mobasher fra University of California, Riverside. "Dette var derfor en sannsynlig stamfar til massive og utviklede galakser sett i dag."
Et internasjonalt team av astronomer, ledet av Masami Ouchi fra University of Tokyo, Japan, identifiserte først den avsidesliggende galaksen etter å ha skannet et stort stykke himmel med Subaru-teleskopet på toppen av Mauna Kea på Hawaii. Den store avstanden ble deretter bekreftet med W.M. Keck Observatory, også på Mauna Kea. Da var infrarøde observasjoner fra romteleskopene Spitzer og Hubble avgjørende for å måle galaksens stjernedannelsesaktivitet.
"Vi sjekket resultatene våre ved tre forskjellige anledninger over to år, og bekreftet hver gang den forrige måling," sa Yoshiaki Ono, også fra University of Tokyo.
Astronomer ble overrasket over å se en så stor utbrudd av stjernedannelse fordi galaksen er så liten og fra en så tidlig kosmisk epoke. Tilbake da galakser først ble dannet, i de første hundrevis av millioner av årene etter Big Bang, var de mye mindre enn de er i dag, og hadde ennå ikke samlet masse.
Teamet sier at galaksens stjerneproduksjonshastighet tilsvarer omtrent 100 soler per år. Som referanse er Melkeveis galaksen omtrent fem ganger større og 100 ganger mer massiv enn GN-108036, men gjør omtrent 30 ganger færre stjerner per år.
Astronomer refererer til objektets avstand med et tall som kalles det "rødskiftet", som angår hvor mye lyset har strukket seg til lengre, rødere bølgelengder på grunn av universets utvidelse. Gjenstander med større rødskift er lenger borte og sees lenger tilbake i tid. GN-108036 har en rødskift på 7,2. Bare en håndfull galakser har bekreftet rødskift større enn 7, og bare to av disse har blitt rapportert å være fjernere enn GN-108036.
Rundt 380 000 år etter Big Bang førte en nedgang i temperaturen i universet til at hydrogenatomer gjennomsyret kosmos og dannet en tykk tåke som var ugjennomsiktig for ultrafiolett lys, og skapte det astronomene kaller de kosmiske mørke tider.
"Det endte da gassskyer av nøytralt hydrogen kollapset for å generere stjerner, og dannet de første galaksene, som sannsynligvis strålte høyenergifotoner og reioniserte universet," sa Mobasher. "Kraftige galakser som GN-108036 kan godt ha bidratt til reioniseringsprosessen, som er ansvarlig for åpenheten i Space Magazine."
"Oppdagelsen er overraskende fordi tidligere undersøkelser ikke hadde funnet galakser så lyse så tidlig i universets historie," sa Mark Dickinson fra National Optical Astronomy Observatory i Tucson, Ariz. "Kanskje disse undersøkelsene bare var for små til å finne galakser som GN-108036. Det kan være en spesiell, sjelden gjenstand som vi tilfeldigvis fanget under en ekstrem utbrudd av stjernedannelse. "
Kilder: Science Paper av: Y. Ono et al., Subaru, Spitzer Hubble
