Ved hjælp af Hubble-rumteleskopet har et hold astronomer brugt en kompliceret teknik til at opdage en undvigende 11 milliarder år gammel galakse. I stedet for at observere lyset udsendt af dette rige, observerede de det lys, det absorberer.
Ligesom vi ser en pære gennem det lys, den udsender, observerer astronomer typisk galakser ved hjælp af det lys, der udsendes af deres stjerner. Galakser udsender de lysbølger, der er til stede i det hele elektromagnetiske spektrumog forskellige teleskoper er i stand til at observere disse kosmiske objekter i forskellige bølgelængder af lys for at danne et komplet billede.
Men når en galakse er langs samme sigtelinje som en anden, fjernere kilde til intenst lys, er der en anden måde at fortsætte med disse galaktiske observationer. Når lys passerer gennem en baggrundsgalakse til en forgrundsgalakse, for eksempel, vil gas og støv i forgrundsgalaksen absorbere nogle af baggrundsgalaksens bølgelængder. Og fordi kemiske elementer absorberer lys ved bestemte bølgelængder, kan det at lede efter huller i lysoutput – eller spektre – fra en baggrundskilde fortælle astronomerne, hvad det lys passerede igennem på vej til vores teleskoper. Med andre ord ville lyset i disse “tomme rum” være blevet absorberet af et forgrundsobjekt på vej til vores udsigtspunkt.
En potentielt nyttig baggrundskilde for denne teknik er kvasarersom er ekstremt lysende galaktiske hjerter drevet af supermassive sorte huller, der udsender stråler af stråling og stof, når de lever af det omgivende materiale.
Relaterede: Astronomer har muligvis opdaget de sorte huller, der er tættest på Jorden
“For at finde absorberende galakser leder vi først efter kvasarer, der er særligt røde,” siger Johan Fynbo, en astronom ved Cosmic Dawn Center. sagde i en erklæring. “Fordi stjernestøv har en tendens til at absorbere blåt lys, men ikke rødt lys, hvis der er en støvet galakse i forgrunden, vil kvasaren være rød.”
Han og hans team har identificeret adskillige absorberende galakser ved at analysere lyset fra røde kvasarer, men når de først gør det, står de over for en meget mere udfordrende opgave: at søge efter det lys, der udsendes af selve den absorberende galakse.
En ildflue på et kosmisk fyrtårn
Når de er placeret direkte bag en galakse, har kvasarer en tendens til at forstyrre vores syn på forgrundsgalakser, fordi de er enormt lyse. Så meget, at de i det væsentlige overvælder det kombinerede lys fra hver stjerne i en hel galakse.
Dette gør at spotte en absorberende galakse med sin egen lysoutput svarer til at prøve at spotte en ildflue, der sidder på en fyrlampe, mens den er på kysten. Selvom det kan vise sig at være en alt for skræmmende udfordring for mange, sætter Fynbo og kollegaer pris på det.
Desværre har forskere endnu ikke identificeret lyset, der kommer fra deres nyligt opdagede 11 milliarder år gamle absorberende galakse, men de absorptionsmønstre, som dette objekt har afsløret, er bemærkelsesværdige. Galaksen, set som den var, da vores 13,8 milliarder år gamle univers kun var omkring 3 milliarder år gammel, absorberer mere lys end andre lignende galakser, hvilket betyder, at den sandsynligvis er en mere moden galakse som Galaksen. Mælkevejen.
“De funktioner, vi fandt i det manglende lys, fortæller os noget om støvet i forgrundsgalaksen,” sagde Lise Christensen, medlem af opdagelsesholdet og astronom ved Cosmic Dawn Center, i erklæringen. “Støvet ser faktisk ud til at ligne det støv, vi ser lokalt i Mælkevejen og en af vores nærliggende galakser.”
Relaterede historier:
— Dette sorte hul fortærer en døende stjerne, men det fejres kun én gang om måneden
— Kuglehoben glimter i det fantastiske nye foto fra Hubble-teleskopet
— De bedste billeder af Hubble-rumteleskopet nogensinde!
Holdet var også i stand til at fastslå, at galaksen har et lysende modstykke. Den galakse, som ser ud til at være født stjerner med en intens hastighed er den så tæt på den absorberende galakse, at holdet også mener, at de to sandsynligvis er gravitationsbundet. Det betyder, at de to galakser på et tidspunkt, efter de blev bemærket, sandsynligvis dannede en gruppe af galakser, der ligner den lokale gruppe, hvori Mælkevejen er placeret.
Fynbo agter at gense denne region plads med andre instrumenter, herunder det nordiske optiske teleskop i La Palma, for at søge efter andre medlemmer af denne galaktiske gruppe i håbet om at kunne se den absorberende galakse udsende sit eget lys.
“Dette gør galakser endnu mere interessante at studere,” konkluderede astronomen.
Holdets forskning er blevet accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Astronomy & Astrophysics. I mellemtiden er en pre-peer review-version tilgængelig på webstedet arXiv forskningsarkiv.