Stort antal dværggalakser opdaget i det tidlige univers

Et team af forskere, ledet af University of California, Riverside astronomer, fandt for første gang en stor bestand af fjerne dværggalakser, der kunne afsløre vigtige detaljer om en produktiv periode med stjernedannelse i universet for milliarder af år siden.

Fundene, netop offentliggjort i The Astrophysical Journal , bygge på en voksende viden om dværggalakser, de mindste og dunkleste galakser i universet. Selvom det er lille, de er utrolig vigtige for at forstå universets historie.

Det menes, at dværggalakser spillede en væsentlig rolle under reioniseringsæraen i at transformere det tidlige univers fra at være mørkt, neutral og uigennemsigtig til en, der er lys, ioniseret og gennemsigtig.

På trods af deres betydning, fjerne dværggalakser forbliver undvigende, fordi de er ekstremt svage og uden for rækkevidde af selv de bedste teleskoper. Det betyder, at det nuværende billede af det tidlige univers ikke er komplet.

Imidlertid, der er en vej uden om denne begrænsning. Som forudsagt af Einsteins generelle relativitetsteori, et massivt objekt såsom en galakse placeret langs sigtelinjen til et andet fjernt objekt, kan fungere som en naturlig linse, forstørrer lyset fra den baggrundskilde.

Dette fænomen, kendt som gravitationslinser, får baggrundsobjektet til at se lysere og større ud. Derfor, disse naturlige teleskoper kan give os mulighed for at opdage usete fjerne dværggalakser.

Som et bevis på konceptet, i 2014, UC Riverside-holdet, herunder Brian Siana, en assisterende professor i UC Riverside's Institut for Fysik og Astronomi, som er den primære efterforsker af observationsprogrammerne, målrettede en klynge af galakser, der producerer gravitationslinseeffekten, og fik et glimt af, hvad der så ud til at være en stor population af fjerne dværggalakser.

Det netop offentliggjorte blad, hvis hovedforfatter var Anahita Alavi, en postdoktor, der arbejder med Siana, bygger på det arbejde.

Holdet brugte Wide Field Camera 3 på Hubble-rumteleskopet til at tage dybe billeder af tre galaksehobe. De fandt den store bestand af fjerne dværggalakser fra dengang universet var mellem to til seks milliarder år gammelt. Denne kosmiske tid er kritisk, da det er den mest produktive tid for stjernedannelse i universet.

Ud over, holdet udnyttede de spektroskopiske data fra Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) på W.M. Keck Observatorium, for at bekræfte, at galakserne tilhørte denne vigtige kosmiske periode.

Disse dværggalakser er 10 til 100 gange svagere end galakser, der tidligere er blevet observeret i disse tidsperioder. Skønt svag, disse galakser er langt flere end deres lysere modstykker.

Denne undersøgelse viser, at antallet af disse dværggalakser udvikler sig i denne vigtige tidsperiode, så de er endnu mere rigelige på tidligere tidspunkter. Derfor, forskerne afslørede en population af dværggalakser, der er de mest talrige galakser i universet i disse tidsperioder.

På trods af deres svaghed, disse dværggalakser producerer mere end halvdelen af ​​det ultraviolette lys i denne æra. Da ultraviolet stråling produceres af unge varme stjerner, dværggalakser er vært for en betydelig del af nydannede stjerner på disse kosmiske tider.

Disse resultater tyder på, at dværggalakser spillede en fremtrædende rolle i reioniseringstiden. Disse galakser vil være de primære mål for den næste generation af teleskoper, især James Webb Space Telescope, planlagt til lancering i oktober 2018.