Astronomer har upptäckt två av de mest avlägsna galaxer som någonsin har sett, när universum bara var 700 miljoner år gammalt. Astronomer följde sedan observationer med Spitzer Space Telescope för att bekräfta deras avstånd och ålder. Galaxerna tros vara mellan 50 och 300 miljoner år gamla och har bara 1% av massan på vårt eget Vintergata.
Astronomer har tagit fantastiska bilder av två av de mest avlägsna galaxer som någonsin har sett. De ultradeep-bilderna, tagna med infraröda våglängder, bekräftar för första gången att dessa himmelska keruber är verkliga. Forskarna * kan nu väga galaxer och bestämma deras ålder vid tidigare tider än någonsin tidigare, och ger viktiga ledtrådar om det evolutionära ursprunget till galaxer som vår Vintergatan. Arbetet visas i 1 oktober-numret av Astrophysical Journal Letters.
Carnegie Fellow Ivo Labbé, tillsammans med Rychard Bouwens och Garth Illingworth från UCO / Lick Observatory vid University of California, Santa Cruz och Marijn Franx från Leiden Observatory, undersökte galaxer i Hubble Ultra Deep Field (HUDF) med hjälp av det känsliga Infraröd Array Camera (IRAC) ombord på NASA: s Spitzer Space Telescope. HUDF, skannad av NASA: s Hubble Space Telescope i slutet av 2003, är fortfarande den djupaste utsikten som någonsin har tagits vid synliga och nära infraröda våglängder.
De två galaxerna ses när universum bara var ett barn - 700 miljoner år efter Big Bang, eller fem procent av universumets nuvarande ålder. De tillhör ett dyrbart litet prov av liknande forntida galaxer som upptäcktes för två år sedan av Bouwens, Illingworth och Franx och analyserades djupgående i Nature förra månaden. Det relativa underskottet från så långt borta ljuskällor indikerar att denna tidiga period är när galaxer snabbt byggdes upp från ett mycket litet antal stjärnor till de massiva galaxerna vi ser vid senare tidpunkter.
Eftersom det finns så få av dem är det av största vikt att kontrollera de avlägsna galaxernas existens och mäta deras egenskaper. De nya mitten av infraröda observationerna från Spitzer visade sig väsentliga för Labbés team, eftersom analyserna inte var möjliga endast från Hubble-uppgifterna.
"Spitzer är en fantastisk liten maskin," sa Labbé. "Det är en anmärkningsvärd prestation att ett litet 0,85 meter teleskop kan se källor 12,7 miljarder ljusår bort." Även om astronomer har observerat avlägsna galaxer tidigare, är dessa de mest avlägsna för vilka detaljerade fysiska egenskaper har beräknats. "Jag är säker på att vi inte skulle ha kunnat bekräfta existensen av dessa galaxer, än mindre beräkna deras stellarmassa och ålder, utan Spitzer," tillade Labbé.
De två galaxerna var mellan 50 och 300 miljoner år gamla - spädbarn själva, enligt galaktiska standarder - och vägde ungefär hundra gånger mindre än vår fullvuxna mjölkväg. Åldrar och massor antyder att de redan var på plats mycket tidigare, cirka 500-600 miljoner år efter Big Bang. De kan vara bland de första galaktiska system som bildats i universum, strax efter de första stjärnorna, vilket innebär att framtida undersökningar kan avslöja ljusande galaxer vid ännu tidigare tider än de som mäts av Labbé och hans kollegor.
De första 500 miljoner åren efter Big Bang är astronomer kända som "The Dark Ages", eftersom universum var fylld med moln av neutral vätgas som döljer galaxer från vår uppfattning. Astronomer teoretiserar att nybildade galaxer började släppa ut tillräckligt med strålning för att bränna igenom den kosmiska dimman och förvandlade universum först till en böljande skum av plasma och så småningom till det transparenta tillstånd det är i dag.
Teamet undersökte om stjärnbildningen i galaxerna kunde ha varit ansvarig för att rensa denna dis, men deras beräkningar antydde att galaxerna i denna studie är för små och för få. Bouwens sa: "Troligtvis finns det många fler galaxer under dessa tidiga tider, men de är svagare än vi kan se med nuvarande teleskop."
Hjälp är på väg. Nya kraftfulla instrument kommer att installeras på Hubble nästa år, och nästa årtionde kommer att markera ökningen av nästa generation teleskop, till exempel James Webb Space Telescope och planerade 30-meters markbaserade teleskop. Därför förblir Labbé optimistisk. ”Jag misstänker att HUDF har många fler hemligheter att avslöja. Med de nya instrumenten och teleskopet borde vi kunna böja många fler upptäckter från denna relativt lilla himmel. ”
Ursprunglig källa: Carnegie Institution News Release
