Hubble-bilder av sex av starburst-galaxerna som först hittades av ESA: s Herschel Space Observatory (Keck-data visas nedanför varje i blått)
Många av de ljusaste, mest aktiva stjärnbildande galaxerna i universum var faktiskt inte upptäckbara av jordbaserade observatorier, dolda från synen av tjocka moln av ogenomskinligt damm och gas. Tack vare ESA: s rymdobservatorium Herschel, som ser universumet i infrarött ljus, har en enorm mängd av dessa "starburst" -galaxier nyligen avtäckts, vilket möjliggör för astronomer att mäta sina avstånd med tvillingteleskoperna på Hawaiis W.M. Keck Observatorium. Vad de fann är ganska förvånande: åtminstone 767 tidigare okända galaxer, många av dem genererar nya stjärnor till otroliga priser.
Även om de nästan osynliga vid optiska våglängder lyser dessa nyligen hittade galaxer ljust i långt infraröd, vilket gör dem synliga för Herschel, som kan kika igenom även de tätaste dammmoln. När astronomer visste var galaxerna finns, kunde de rikta in sig mot Hubble och, viktigast av allt, de två 10-meters Keck-teleskopen - de två största optiska teleskop i världen.
Genom att bokstavligen samla hundratals timmars spektraldata om galaxerna med Keck-teleskop, kunde uppskattningar av deras avstånd bestämmas såväl som deras temperaturer och hur ofta nya stjärnor föds inom dem.
”Medan några av galaxerna finns i närheten, är de flesta väldigt avlägsna; vi hittade till och med galaxer som är så långt att deras ljus har tagit 12 miljarder år att resa hit, så vi ser dem när universum bara var en nionde av sin nuvarande ålder, ”sa Dr. Caitlin Casey, Hubble-kollega vid UH Manoa Institutet för astronomi och ledande forskare i undersökningen. "Nu när vi har en ganska bra idé om hur viktig denna typ av galax är för att bilda ett stort antal stjärnor i universum är nästa steg att ta reda på varför och hur de bildades."
En representation av fördelningen av nästan 300 starbursts i ett 1,4 x 1,4 graders synfält.
Galaxerna, många av dem observerade som de var under de tidiga stadierna av sin bildning, producerar nya stjärnor med en hastighet av 100 till 500 per år - med en massekvivalent på flera tusen solar - därmed moniker "starburst" galaxen. Som jämförelse födas Vintergalaxen endast en eller två stjärnor i solmassan per år.
Anledningen bakom denna explosion av stjärnbildning i dessa galaxer är okänd, men man tror att kollisioner mellan unga galaxer kan vara orsaken.
En annan möjlighet är att galaxerna hade mycket mer gas och damm under det tidiga universum, vilket möjliggjorde mycket högre stjärnbildningsgrader än vad som ses idag.
"Det är ett hett diskuterat ämne som kräver detaljer om galaxernas form och rotation innan det kan lösas," sade Dr. Casey.
Fortfarande är upptäckten av dessa ”dolda” galaxer ett stort steg framåt för att förstå utvecklingen av stjärnbildningen i universum.
”Vår studie bekräftar vikten av starburst-galaxer i den kosmiska historien om stjärnbildningen. Modeller som försöker återge galaxernas bildning och utveckling måste ta hänsyn till dessa resultat. ”
- Dr. Caitlin Casey, Hubble-kollega vid UH Manoa Institute for Astronomy
"För första gången har vi kunnat mäta avstånd, stjärnbildningsgrader och temperaturer för en helt ny uppsättning av 767 tidigare oidentifierade galaxer," säger Dr Scott Chapman, en medförfattare till studierna. ”Den tidigare liknande undersökningen av avlägsna infraröda starburst omfattade bara 73 galaxer. Det här är en enorm förbättring. ”
Artiklarna med detaljerade resultat publicerades idag online i Astrophysical Journal.
Källor: W.M. Keck Observatory-artikel och ESAs nyhetsmeddelande.
Bildpoäng: ESA – C. Carreau / C. Casey (University of Hawai’i); COSMOS-fält: ESA / Herschel / SPIRE / HerMES Key Program; Hubble-bilder: NASA, ESA. Införd bild med tillstånd W. M. Keck observatorium.
