Iltmangel dværggalakse antyder tilblivelsen af ​​det tidlige univers

En nyligt opdaget dværggalakse i stjernebilledet Lynx kan fungere godt som en proxy for bedre forståelse af udviklingen af ​​kemien i det tidlige univers, ifølge et forskerhold, der omfatter University of Virginia-astronomer.

Deres nye opdagelse, offentliggjort i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society , viser, at iltniveauet i den lille galakse er det laveste, der endnu er opdaget i nogen stjernedannende galakse, sandsynligvis ligner tidlige begyndende galakser.

Astronomer ved, at de første galakser under deres dannelsesstadier var kemisk enkle - primært bestod af brint og helium, elementer lavet i Big Bang i løbet af de første tre minutter af universets eksistens. Ilt kom senere, som massive stjerner dannede og lavede tungere og mere komplekse grundstoffer ved atomfusion i deres indre og også i deres eksplosive dødsfald, i sidste ende skabe et univers af utallige iltrige galakser som vores Mælkevej.

De tidligste iltmangelgalakser er så langt væk og så svage, at de næsten ikke kan spores, men relativt tæt på stjernedannende dværggalakser, med meget lidt ilt som tidlige galakser, kan være lettere at opdage og give de samme spor. Desværre, disse nærliggende små galakser med lidt ilt, som i øjeblikket producerer mange massive blå stjerner, er meget sjældne. Men hvis det opdages, de kan tilbyde værdifuld indsigt i, hvordan de første galakser blev dannet for omkring 13 milliarder år siden, og derfor til udviklingen af ​​det tidlige univers.

Den stjernedannende dværggalakse i den nye undersøgelse blev fundet under en igangværende, storstilet opgørelse af himlen, Sloan Digital Sky Survey, hvilket afslørede det som et muligt interessepunkt. Astronomer målrettede det derefter for yderligere undersøgelse ved hjælp af det kraftige store kikkertteleskop i Arizona. Data fra dette teleskop afslørede, at den lille stjernedannende galakse, døbt J0811+4730, er en rekordbryder:Den har 9 procent mindre ilt – et tegn på enkelhed – end nogen anden hidtil opdaget.

"Vi fandt ud af, at en betydelig del af galaksens stjernemasse blev dannet for kun et par millioner år siden, gør dette til en af ​​de bedste modstykker, vi har fundet af urgalakser, " sagde UVA-astronom Trinh Thuan, en af ​​undersøgelsens forfattere. "På grund af dets ekstremt lave iltniveau, denne galakse tjener som en tilgængelig proxy for stjernedannende galakser, der kom sammen inden for en til to milliarder år efter Big Bang, den tidlige periode af vores næsten 14 milliarder år gamle univers."

Dværggalaksen er også af interesse, fordi den giver fingerpeg om, hvordan det tidlige simple univers blev re-ioniseret ved tidlig stjernedannelse, flytte det fra den såkaldte kosmiske mørke middelalder af neutrale gasser til udviklingen af ​​det komplekst strukturerede univers, der nu eksisterer, hvor gassen mellem galakser er ioniseret.

Thuan sagde, at dataene indikerer, at den lille galakse hurtigt producerer nye stjerner med en fjerdedel af Mælkevejens hastighed - men dens masse i stjerner er 30, 000 gange mindre. Firs procent af dens stjernemasse er dannet i løbet af de sidste par millioner år, markerer dette som en usædvanlig ung galakse, producerer rigelige mængder ioniserende stråling.