Med rymdteleskopet Hubble har ett team av astronomer upptäckt en svårfångad 11 miljarder år gammal galax med en knepig teknik. Istället för att titta på ljuset som denna värld avger, letade de efter ljuset som det absorberar.
Precis som vi ser en glödlampa av ljuset den sänder ut, observerar astronomer vanligtvis galaxer genom det ljus som deras stjärnor sänder ut. galaxer Släck ljusvågor som sträcker sig över hela området elektromagnetiskt spektrumoch olika teleskop kan observera dessa kosmiska objekt i olika våglängder av ljus för att producera en fullständig bild.
Men om en galax är på samma siktlinje som en annan, mer avlägsen källa av starkt ljus, finns det ett annat sätt att göra dessa galaktiska observationer. Till exempel, när ljus passerar genom en bakgrundsgalax mot en förgrundsgalax absorberar gas och damm i förgrundsgalaxen vissa våglängder av bakgrundsgalaxen. Och eftersom kemiska element absorberar ljus vid specifika våglängder, genom att leta efter luckor i ljusutgången – eller spektra – från en bakgrundskälla, kan astronomer lära sig vad ljuset passerade genom på vägen till våra teleskop. Med andra ord skulle ljuset i dessa “luckor” ha absorberats av ett förgrundsobjekt på vägen till vår synvinkel.
En potentiellt användbar bakgrundskälla för denna teknik är kvasarerDessa är extremt ljusa galaktiska hjärtan som drivs av supermassiva svarta hål som sänder ut strålar av strålning och materia när de livnär sig på omgivande material.
Relaterad: Astronomer kan ha upptäckt de svarta hålen som ligger närmast jorden
“För att hitta absorberande galaxer letar vi först efter kvasarer som är särskilt röda”, säger Johan Fynbo, astronom vid Cosmic Dawn Center, sa i ett uttalande. “Eftersom stjärndamm tenderar att absorbera det blå ljuset men inte det röda, kommer kvasaren att bli röd om det finns en dammig galax i förgrunden.”
Han och hans team har upptäckt flera absorberande galaxer genom att analysera ljuset från röda kvasarer. När det väl händer står de dock inför en mycket svårare uppgift: att söka efter ljus som sänds ut av den absorberande galaxen själv.
En eldfluga på en kosmisk fyr
När kvasarer är placerade exakt bakom en galax, tenderar de att störa vår syn på galaxer i förgrunden eftersom de är så oerhört ljusa. Så mycket att de i princip överväldigar det kombinerade ljuset från varje stjärna i en hel galax.
Att upptäcka en absorberande galax med sin egen ljuseffekt liknar att försöka upptäcka en eldfluga som sitter på lampan i en fyr medan den står på land. Även om detta kan visa sig vara en alltför skrämmande utmaning för många, tycker Fynbo och hans kollegor om det.
Tyvärr har forskare ännu inte identifierat ljuset från deras nyligen upptäckta 11 miljarder år gamla absorberande galax, men absorptionsmönstren som detta objekt har avslöjat är anmärkningsvärda. Galaxen, som den såg ut när vårt 13,8 miljarder år gamla universum bara var cirka 3 miljarder år gammalt, absorberar mer ljus än andra galaxer som hittats på liknande sätt, vilket betyder att det sannolikt är en mer mogen galax hur hon agerar Vintergatan.
“De funktioner vi hittade i det saknade ljuset säger oss något om dammet i förgrundsgalaxen,” sa Lise Christensen, en upptäcktsteammedlem och astronom vid Cosmic Dawn Center, i uttalandet. “I själva verket verkar dammet likna det stoft vi ser lokalt i Vintergatan och en av våra närliggande galaxer.”
Liknande inlägg:
– Det här svarta hålet slukar en döende stjärna – men det firar bara en gång i månaden
— Globulärt kluster glittrar i ett fantastiskt nytt foto från Hubble Telescope
— De bästa bilderna av rymdteleskopet Hubble någonsin!
Teamet kunde också fastställa att galaxen har en ljus motsvarighet. Denna galax som verkar vara född Stjärnor är så nära absorbatorgalaxen i hög hastighet att teamet också antar att de två förmodligen är gravitationsbundna. Det betyder att de två galaxerna vid någon tidpunkt efter upptäckten sannolikt bildade en grupp av galaxer som liknar den lokala grupp där Vintergatan ligger.
Fynbo tänker besöka denna region igen Plats med andra instrument, inklusive det nordiska optiska teleskopet på La Palma, för att söka efter andra medlemmar av denna galaktiska grupp i hopp om att han kan se den absorberande galaxen sända ut sitt eget ljus.
“Detta gör studiet av galaxer ännu mer intressant”, avslutade astronomen.
Teamets forskning har godkänts för publicering i tidskriften Astronomy & Astrophysics. En pre-peer review-version finns nu tillgänglig på webbplatsen Forskningsarkiv arXiv.