Die neu entdeckte Galaxie sichert sich einen Platz unter den Top 10 der am weitesten entfernten bekannten Objekte im Weltraum. Astronomen der Arizona State University haben eine außergewöhnlich ferne Galaxie gefunden, die zu den zehn am weitesten entfernten Objekten gehört, die derzeit im Weltraum bekannt sind. Das Licht der kürzlich entdeckten Galaxie verließ das Objekt ungefähr 800 Millionen Jahre nach dem Beginn des Universums, als das Universum noch in den Kinderschuhen steckte.
Bildnachweis: James Rhoads
Ein Team von Astronomen, angeführt von James Rhoads, Sangeeta Malhotra und Pascale Hibon von der School of Earth and Space Exploration der ASU, identifizierte die entfernte Galaxie, nachdem sie ein mondgroßes Stück Himmel mit dem IMACS-Instrument auf den Magellan-Teleskopen der Das Las Campanas Observatorium der Carnegie Institution in Chile.
Die Beobachtungsdaten zeigen eine schwache, 13 Milliarden Lichtjahre entfernte Säuglingsgalaxie. „Diese Galaxie wird in jungen Jahren beobachtet. Wir sehen es so, wie es in sehr ferner Vergangenheit war, als das Universum nur 800 Millionen Jahre alt war “, sagt Rhoads, Associate Professor an der Schule. „Dieses Bild ist wie ein Babybild dieser Galaxie, das aufgenommen wurde, als das Universum nur 5 Prozent seines gegenwärtigen Alters betrug. Das Studium dieser sehr frühen Galaxien ist wichtig, da es uns hilft zu verstehen, wie sich Galaxien bilden und wachsen. “
Die mit LAEJ095950.99 + 021219.1 bezeichnete Galaxie wurde erstmals im Sommer 2011 entdeckt. Der Fund ist ein seltenes Beispiel für eine Galaxie aus dieser frühen Epoche und wird den Astronomen dabei helfen, Fortschritte beim Verständnis des Prozesses der Galaxienentstehung zu erzielen. Der Fund wurde durch die Kombination der enormen Lichtsammelfähigkeit der Magellan-Teleskope und der hervorragenden Bildqualität dank der im Steward Observatory in Arizona eingebauten Spiegel ermöglicht. und durch die einzigartige Fähigkeit des IMACS-Instruments, entweder Bilder oder Spektren über ein sehr weites Sichtfeld zu erhalten. Die in der Ausgabe des Astrophysical Journal Letters vom 1. Juni veröffentlichte Studie wurde von der National Science Foundation (NSF) unterstützt.
Diese Galaxie ist wie die anderen, die Malhotra, Rhoads und ihr Team suchen, äußerst schwach und wurde durch das von ionisiertem Wasserstoff emittierte Licht erkannt. Das Objekt wurde erstmals in einem Artikel unter der Leitung des Teammitglieds und ehemaligen Postdoktoranden der ASU, Hibon, als Kandidat für eine Galaxie des frühen Universums identifiziert. Die Suche verwendete eine einzigartige, von ihnen entwickelte Technik, die spezielle Schmalbandfilter verwendete, die einen kleinen Wellenlängenbereich des Lichts durchlassen.
Ein spezieller Filter, der an der Teleskopkamera angebracht ist, wurde entwickelt, um Licht mit engen Wellenlängenbereichen einzufangen, so dass die Astronomen eine sehr empfindliche Suche im infraroten Wellenlängenbereich durchführen können. „Wir wenden diese Technik seit 1998 an und treiben sie auf der Suche nach den ersten Galaxien am Rande des Universums immer weiter voran“, sagt Malhotra, Associate Professor an der Schule. "Junge Galaxien müssen bei infraroten Wellenlängen beobachtet werden, was mit bodengestützten Teleskopen nicht einfach ist, da die Erdatmosphäre selbst leuchtet und große Detektoren schwer herzustellen sind."
Um diese sehr weit entfernten Objekte, die sich am Beginn des Universums gebildet haben, erkennen zu können, suchen Astronomen nach Quellen mit sehr hohen Rotverschiebungen.Astronomen bezeichnen die Entfernung eines Objekts mit einer Zahl, die als "Rotverschiebung" bezeichnet wird. Diese Zahl gibt an, um wie viel sich das Licht aufgrund der Ausdehnung des Universums auf längere, rotere Wellenlängen ausgedehnt hat. Objekte mit größeren Rotverschiebungen sind weiter entfernt und werden weiter zurück in die Zeit gesehen. LAEJ095950.99 + 021219.1 hat eine Rotverschiebung von 7. Nur eine Handvoll Galaxien haben Rotverschiebungen von mehr als 7 bestätigt, und keine der anderen ist so schwach wie LAEJ095950.99 + 021219.1.
„Wir haben diese Suche genutzt, um Hunderte von Objekten in etwas geringeren Entfernungen zu finden. Wir haben mehrere hundert Galaxien bei Rotverschiebung 4.5, mehrere bei Rotverschiebung 6.5 und jetzt bei Rotverschiebung 7 gefunden “, erklärt Rhoads. "Wir haben das Design des Experiments auf eine Rotverschiebung von 7 verschoben. Es ist das am weitesten entfernte, das wir mit etablierter, ausgereifter Technologie erreichen können, und es ist das am weitesten entfernte, bei dem Menschen bisher erfolgreich nach Objekten gesucht haben."
Bildnachweis: James Rhoads
Malhotra fügt hinzu: „Mit dieser Suche haben wir nicht nur eine der am weitesten entfernten bekannten Galaxien gefunden, sondern auch die schwächste, die in dieser Entfernung bestätigt wurde. Bisher sind die uns bekannten Rotverschiebungs-7-Galaxien buchstäblich das oberste Prozent aller Galaxien. Was wir hier tun, ist, einige der schwächeren zu untersuchen - etwas, das die anderen 99 Prozent besser repräsentiert. "
Das Auflösen der Details von weit entfernten Objekten ist eine Herausforderung, weshalb Bilder von fernen jungen Galaxien wie dieser klein, schwach und verschwommen erscheinen.
„Mit der Zeit tanzen diese kleinen Blobs, die Sterne bilden, umeinander, verschmelzen miteinander und bilden immer größere Galaxien. Irgendwann in der Mitte des Zeitalters des Universums sehen sie aus wie die Galaxien, die wir heute sehen - und nicht früher. Warum, wie, wann, wo das passiert, ist ein ziemlich aktives Forschungsgebiet “, erklärt Malhotra.
Neben Hibon, Malhotra und Rhoads sind Michael Cooper von der University of California in Irvine und Benjamin Weiner von der University of Arizona die Autoren der Arbeit.
Neuauflage mit Genehmigung der Arizona State University.