Astronomer finder Universets første galakser
Med ny teknik har astronomer kortlagt 22 af de tidligste galakser, der blev dannet efter Big Bang. Opdagelsen kaster nyt lys over Universets barndom.
Dette sammensatte billeder viser forskellige galakser, der fandtes omkring 800 millioner år efter Big Bang. Øverst til venstre er en galakse, som er dateret til 787 millioner år efter Big Bang. (Foto: M. Ouchi et al.)
Læs også
-
Kæmpe-supernova støtter teori om festfyrværkeri i tidligt univers
Læs mere om
En ny kortlægning har fundet 22 af de tidligste galakser, som blev dannet kort efter Big Bang. En af disse er dannet blot 787 millioner år efter Big Bang og kan være med til at kaste nyt lys over Universets barndom.
Med de seneste fremskridt inden for astronomien har man kunnet observere mere og mere af den æra som kaldes ”re-ioniseringstiden”. Den strækker sig fra 200 millioner år efter Big Bang til en milliard år efter Big Bang.
Inden de første få hundrede tusinder af år efter Big Bang var Universet en mørk masse uden lys. Derfor er det umuligt at observere spor efter perioden.
Måske blev universet oplyst på et øjeblik
Omkring 400.000 år efter Big Bang blev Universet køligere. I den periode gik elektroner og protoner sammen og dannede neutralt brint.
På et eller andet tidspunkt derefter, men inden en milliard år efter Big Bang, skabtes der stjerner ud fra den neutrale brint i de første galakser. Galakserne udstrålede energi, som fik brinten til at ionisere, hvilket har givet navnet til perioden ”re-ioniseringstiden”.
Selv om astronomerne ved, at perioden sluttede, da Universet var omkring en milliard år gammelt, så ved de ikke præcist, hvornår den begyndte - kun at det skete, da de første stjerner begyndte at oplyse Universet. Men det kan være sket gradvist eller på et øjeblik.
Astronomer ser efter galakser, der forsvinder
Derfor har et hold astronomer under ledelse af Masami Ouchi fra Carnegie-observatoriet benyttet en speciel teknik til at finde nogle af de tidligste og fjerneste galakser.
»Vi søger efter galakser, der ”forvinder”. Vi benytter gradvist mere rødlige filtre, som afslører voksende bølgelængder og holder øje med, hvornår galakserne forsvinder fra billederne med disse filtre,« siger Masami Ouchi til space.com.
Den specifikke bølgelængde, hvor galakserne forsvinder, kan fortælle om deres afstand og alder. Masami Ouchi og hans kollegaer har undersøgt et område, som er hundrede gange større end tidligere og havde en stor population af galakser. Observationerne blev foretaget mellem 2006 og 2009 med 8,3-meter-Subaru-teleskopet på Hawaii.
Reionisering begyndte 600 mio. år efter Big bang
Masami Ouchi og hans kollegaer sammenlignede deres resultater med undersøgelser af hastigheden af stjernedannelser.
De opdagede, at mellem 800 millioner og en milliard år efter Big Bang var der en dramatisk lavere stjernedannelse end derefter. Ifølge Masami Ouchis beregninger må hastigheden af ioniseringen have været meget lav på dette tidspunkt.
»Vi var meget overraskede over, at ioniseringshastigheden var så lav, hvilket er i modstrid med resultaterne fra Nasas Wasp-observatorium. Data herfra konkluderer, at reioniseringen begyndte seneste 600 millioner år efter Big Bang,« siger Masami Ouchi.
»Vi tror, at dette mysterium kan forklares med, at fotonerne har ioniseret atomerne mere effektiv i de tidlige galakser. Dannelsen af kæmpestjerner kan også have været meget mere voldsom end i nutidens galakser. Få kæmpestjerner vil skabe flere ioniserende fotoner end mange små stjerner,« fortsætter Masami Ouchi.
