Fjerne Mælkevejslignende galakser afslører universets stjernedannelseshistorie

Se på dette nye radiobillede dækket med prikker, som hver især er en fjern galakse! De lyseste pletter er galakser, der er drevet af supermassive sorte huller og skinner stærkt i radiolys. Men det, der gør dette billede specielt, er de mange svage prikker, der fylder himlen. Disse er fjerne galakser som vores egen, der aldrig er blevet observeret i radiolys før.

For at lære om universets stjernedannelseshistorie, vi skal se tilbage i tiden. Galakser i hele universet har dannet stjerner i de sidste 13 milliarder år. Men de fleste stjerner blev født for mellem 8 og 11 milliarder år siden, under en æra kaldet "kosmisk middag".

Det har været en udfordring for astronomer at studere det svage lys, der kommer fra denne æra. Optiske teleskoper kan se meget fjerne galakser, men nye stjerner er stort set skjult inde i støvede gasskyer. Radioteleskoper kan se gennem støvet og observere de sjældne, lyse stjerneskud galakser, men har indtil nu ikke været følsomme nok til at opdage signalerne fra fjerne Mælkevejslignende galakser, der er ansvarlige for det meste af stjernedannelsen i universet.

Et internationalt hold af astronomer, der brugte det sydafrikanske Radio Astronomy Observatory (SARAO) MeerKAT-teleskop, gjorde for nylig den første radioobservation, der var følsom nok til at afsløre disse galakser. "For at lave dette billede, vi valgte et område på den sydlige himmel, der ikke indeholder stærke radiokilder, hvis blænding kunne blinde en følsom observation, " sagde Tom Mauch fra SARAO i Cape Town, Sydafrika, der ledede holdet, der offentliggjorde deres resultater i Astrofysisk tidsskrift .

Holdet brugte de 64 MeerKAT-retter til at observere dette område i i alt 130 timer. Det resulterende billede viser et område af himlen, der i areal kan sammenlignes med fem fuldmåner, indeholdende titusindvis af galakser.

"Fordi radiobølger rejser med lysets hastighed, dette billede er en tidsmaskine, der prøver på stjernedannelse i disse fjerne galakser over milliarder af år, " forklarede medforfatter James Condon fra National Radio Astronomy Observatory (NRAO) i Charlottesville, Virginia. "Fordi kun kortlivede stjerner, der er mindre end 30 millioner år gamle, udsender radiobølger, vi ved, at billedet ikke er forurenet af gamle stjerner. Det radiolys, vi ser fra hver galakse, er derfor proportional med dens stjernedannelseshastighed på det tidspunkt."

Astronomerne vil bruge dette billede til at lære mere om stjernedannelse i hele universet. "Disse første resultater indikerer, at stjernedannelseshastigheden omkring kosmisk middag er endnu højere end oprindeligt forventet, " sagde Allison Matthews, en kandidatstuderende ved University of Virginia og Grote Reber doktorgradsstipendiat ved NRAO. "Tidligere billeder kunne kun opdage toppen af ​​isbjerget, de sjældne og lysende galakser, der kun producerede en lille brøkdel af stjernerne i universet. Det, vi ser nu, er det komplette billede:disse svage prikker er de galakser, der dannede de fleste stjerner i universet."

"Kun inden for de sidste par år har teknologien udviklet sig til det punkt, at vi kan bygge storslåede teleskoper som Sydafrikas MeerKAT og have computerkraften til at skabe billeder som dette og få en reel forståelse af, hvordan universet kom til at være, som det er. , " tilføjede NRAO-astronom William Cotton. "De næste generationer af instrumenter, Square Kilometer Array og næste generation Very Large Array burde være endnu mere spektakulære."