Avlägsen galax i en bild av Hubble Ultra Deep Field. Bildkredit: Hubble. Klicka för att förstora.
Två av NASAs stora observatorier, Spitzer och Hubble rymdteleskop, har samarbetat för att "väga" stjärnorna i flera avlägsna galaxer. En av dessa galaxer, bland de mest avlägsna någonsin sett, verkar vara ovanligt massiv och mogen för sin plats i det unga universum.
Detta kom som en överraskning för astronomer, eftersom de tidigaste galaxerna i universum vanligtvis anses ha varit mycket mindre föreningar av stjärnor som gradvis slogs samman för att bygga stora galaxer som vår Vintergatan.
”Denna galax, med namnet HUDF-JD2, verkar ha samlat snabbt inom de första hundra miljoner åren efter big bang. Det gjorde ungefär åtta gånger mer massa i stjärnor än det som finns i vår egen mjölkväg, och sedan, precis som plötsligt, slutade det att bilda nya stjärnor, ”sa Bahram Mobasher från Space Telescope Science Institute, Baltimore och European Space Agency, Paris .
Galaxen var kortfattad bland cirka 10 000 andra i en liten himmellapp som kallas Hubble Ultra Deep Field (UDF). Galaxen tros vara ungefär lika långt borta som de mest avlägsna kända galaxerna. Det representerar en era då universum bara var 800 miljoner år gammalt. Det är cirka fem procent av universumets ålder på 14 miljarder år.
Forskare som studerar UDF hittade denna galax i Hubbles infraröda bilder. De förväntade sig att den skulle vara ung och liten, liksom andra kända galaxer på liknande avstånd. Istället fann de bevis på att galaxen är anmärkningsvärt mogen och mycket mer massiv, och dess stjärnor verkar ha varit på plats länge.
Hubbles UDF-bild med optiskt ljus är den djupaste bilden som någonsin tagits, men denna galax var inte uppenbar. Detta indikerar att mycket av galaxens optiska ljus har absorberats genom att resa miljarder ljusår genom att intervenera vätgas. Galaxen upptäcktes med hjälp av Hubble's Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer. Det upptäcktes också av en infraröd kamera på Very Large Telescope (VLT) vid European Southern Observatory. Vid de längre infraröda våglängderna är den mycket svag och röd.
Den stora överraskningen är hur mycket ljusare galaxen är i ännu längre våglängds infraröda bilder från Spitzer Space Telescope. Spitzer är känslig för ljuset från äldre, rödare stjärnor, som borde utgöra större delen av massan i en galax. Galaxens infraröda ljusstyrka antyder att den är massiv. "Detta skulle vara en ganska stor galax även idag," sade Mark Dickinson från National Optical Astronomy Observatory, Tucson, Ariz. "I en tid då universum bara var 800 miljoner år gammalt, är det positivt gigantiskt," tillade han.
Spitzerobservationer rapporterades också oberoende av Laurence Eyles från University of Exeter i Storbritannien och Haojing Yan från Spitzer Science Center, Pasadena, Kalif. De avslöjade också bevis för mogna stjärnor i mer vanliga, mindre massiva galaxer på liknande avstånd, när universum var mindre än en miljard år gammalt.
De nya observationer som rapporterats av Mobasher utvidgar denna uppfattning om förvånansvärt mogna "babygalaxier" till ett objekt som kanske är tio gånger massivare och som tycktes bilda sina stjärnor ännu tidigare i universums historia.
Mobashers team uppskattade avståndet till denna galax genom att kombinera information från Hubble, Spitzer och VLT-observationer. Galaxens relativa ljusstyrka vid olika våglängder påverkas av det expanderande universum och gör det möjligt för astronomer att uppskatta dess avstånd. De kan också få en uppfattning om galaxens sammansättning i termer av dess stjärnas massa och ålder. Det kommer att ta nästa generations teleskop, till exempel det infraröda James Webb rymdteleskopet, för att bekräfta galaxens avstånd.
Medan astronomer i allmänhet tror att de flesta galaxer byggdes ihop av sammanslagningar av mindre galaxer, antyder upptäckten av detta objekt åtminstone ett fåtal galaxer som bildades snabbt för länge sedan. För en så stor galax skulle detta ha varit en oerhört explosiv händelse av stjärnfödelse. Mobashers resultat kommer att visas i Astrophysical Journal den 20 december.
För elektroniska bilder från forskning och information på webben, besök: http://hubblesite.org/news/2005/28
Originalkälla: Hubble News Release
