Første galakser skabt tidligere end man troede – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2011 > Første galakser skabt ...

14. april 2011

Første galakser skabt tidligere end man troede

Astronomer fra blandt andet Niels Bohr Institutet har opdaget en fjern galakse, hvis stjerner blev skabt tidligere i universets historie, end man nogensinde før har observeret. Det kaster nyt lys på dannelsen af de første galakser og udviklingen af universet. Resultaterne er publiceret i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

"Galaksen, vi har opdaget, begyndte at danne stjerner kun 200 millioner år efter Big Bang. Det er langt tidligere end man hidtil har troet og kan ændre teorierne om udviklingen i det tidlige univers", fortæller ph.d. i astrofysik Johan Richard, som er ansat dels på Centre de Recherche Astronomique de Lyon Université i Frankrig og på Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet.

Kosmisk forstørrelsesglas

Galaksen blev observeret med Hubble Space Telescope og NASA's Spitzer Space Telescope Det er meget detaljerede observationer, fordi galaksen er synlig gennem en klynge af galakser, kaldet Abell 383. Det er denne heldige situation, at der på linjen mellem Jorden og galaksen befinder sig denne galakse-hob, som forstærker lyset kraftigt og dermed gør det muligt at observere galaksen, der ellers ville have været alt for svag at se.
Credit: NASA, ESA, J. Richard (CRAL) and J.-P. Kneib (LAM)

Galaksen blev først observeret med Hubble Space Telescope og derefter med NASA's Spitzer Space Telescope. Galaksen er synlig gennem en klynge af tusindvis af galakser, kaldet Abell 383, som har en så stærk tyngdekraft, at det lys, som galaksen bagved udsender, bliver afbøjet og fokuseret. Fænomenet kaldes gravitionel linse-effekt og virker som et forstørrelsesglas. Denne galakse-hob forstærker lyset kraftigt og gør det der muligt at observere galaksen, der ellers ville have været alt for svag at se.

Efter at have studeret billederne fra Hubble og Spitzer teleskoperne, udførte forskerne spektroskopiske observationer af galaksen med Keck-II teleskopet på Hawaii. Spektroskopi er en teknik, hvor lyset splittes op i spektrets farver, og ved at analysere lyset fra galaksen, kunne astronomerne måle afstanden til galaksen og udlede informationer om stjernernes egenskaber.

Tidlig stjernedannelse

Målingerne af lyset viste, at på det tidspunkt, hvor galaksen udsendte det lys, vi nu ser, var universet omkring 950 millioner år gammelt. Det betyder ikke, at det er den fjerneste galakse, der nogensinde er observeret. Der er observeret en galakse, som udsendte det lys, vi nu modtager, 400 millioner år tidligere. Men den store forskel er alderen på galaksens stjerner.

"Ved at analysere lysets bølgelængder kan vi opklare, om galaksen består af unge eller gamle stjerner. Unge stjerner er meget klare og udsender meget UV-lys, mens gamle stjerners lys mest er i det synlige lysfelt. Det vi så var, at galaksen fortrinsvis bestod af gamle stjerner. Når der var mange gamle stjerner betyder det, at den var begyndt at danne sine stjerner meget tidligere", forklarer Johan Richard.

Gamle stjerner i fjerne galakser betyder, at de første galakser har eksisteret i lang tid. Ud fra stjernernes egenskaber og alder har forskernes beregnet, at galaksen begyndte at danne stjerner allerede da universet var omkring 200 millioner år gammelt.

Gåden om universets gennemsigtighed

Fundet af galaksen kan også være med til at forklare, hvordan universet blev gennemsigtigt for ultraviolet lys i den første milliard år efter Big Bang. I det tidlige univers blokerede en uklar tåge af brintgas for alt ultraviolet lys. En form for stråling må have ioniseret brintgassen, så den blev gennemsigtig for UV-lys, som universet er idag. Den stråling, må have kommet fra galakserne, så fundet af den tidlige galakse kan være svaret på denne gåde, for der kan have været langt flere galakser i det tidlige univers, end man hidtil har vurderet.

I dag kan man kun opdage de meget tidlige, fjerne galakser ved at være så enestående heldig at kunne observere dem gennem en stor samling af galakser, der kan fungere som kosmisk forstørrelsesglas. Men med det nye James Webb Space Telescope, der om få år skal opsendes, vil astronomerne kunne observere de fjerne galakser i høj opløsning, og så kan gåden om det tidlige univers måske endeligt opklares.