Med hjälp av gravitationslinsning har astronomer kunnat se en ung stjärnbildande galax i det avlägsna universum eftersom det verkade bara två miljarder år efter Big Bang. Lämpligt nog var galaxen som användes som en zoomlinsa "Cosmic Eye" -galaxen, så kallad eftersom effekten av gravitationslinsning ser ut som ett gigantiskt öga i rymden. Forskarna, ledd av Dr. Dan Stark, från Caltech, säger att denna avlägsna galax kan ge insikt i hur vår egen galax kan ha utvecklats till dess nuvarande tillstånd.
Astronomerna använde det tio meter långa Keck-teleskopet på Hawaii, som är utrustat med en laserassisterad guidestjärns adaptiv optik (AO) för att korrigera för oskärpa i jordens atmosfär. Genom att kombinera det kraftfulla teleskopet med den förstorande effekten av gravitationsfältet i förgrundsgalaxen - kallad gravitationellinsering - kunde de studera det avlägsna stjärnsystemet, som ligger 11 miljarder ljusår från jorden. The Cosmic Eye, förgrundsgalaxen, är 2,2 miljarder ljusår från Jorden.
Förvrängningen av ljusstrålar förstorade den avlägsna galaxen åtta gånger.
Detta gjorde det möjligt för forskarna att bestämma galaxens inre hastighetsstruktur och jämföra den med senare stjärnsystem som Vintergatan.
På bilden är den röda källan i mitten förgrundens linsningsgalax, medan den blå ringen är den nästan fullständiga ringbilden i den stjärnbildande galaxen i bakgrunden.
Forskningsmedförfattare Dr. Mark Swinbank, i Institute for Computational Cosmology, vid Durham University, sa: ”Detta är den mest detaljerade studien som har gjorts av en tidig galax. Effektivt ser vi tillbaka i tiden till när universum var i dess mycket tidiga stadier.
Stark sade: ”Tyngdkraften har effektivt försett oss med ett ytterligare zoomobjektiv, vilket har gjort det möjligt för oss att studera denna avlägsna galax på skalor som bara närmar sig några hundra ljusår.
”Det här är tio gånger finare provtagning än tidigare. Som ett resultat för första gången kan vi se att en ung galax med typisk storlek snurrar och långsamt utvecklas till en spiralgalax mycket som vår egen Vintergatan. "
Data från Keck-observatoriet kombinerades med millimeterobservationer från Plateau de Bure-interferometer, i de franska Alperna, som är känslig för distributionen av kall gas som är avsedd att kollapsa för att bilda stjärnor.
Dr Swinbank tillade, ”Anmärkningsvärt den kalla gasen som spåras av våra millimeterobservationer delar rotationen som de unga stjärnorna visar i Keck-observationerna.
"Distributionen av gas sett med vår fantastiska upplösning indikerar att vi bevittnar den gradvisa uppbyggnaden av en spiralskiva med en central kärnkomponent."
Dessa observationer har astronomer som ser fram emot kapaciteterna för det europeiska extremt stora teleskopet (E -ELT) och det amerikanska trettiometerteleskopet (TMT), som håller på att byggas och kommer att finnas tillgängligt inom cirka tio år.
Källa: Durham University
