Hubble og Spitzer går sammen for at finde et forstørret og udstrakt billede af en fjern galakse

En intensiv undersøgelse dybt ind i universet med NASAs Hubble- og Spitzer-rumteleskoper har givet den velkendte nål-i-høstak:den hidtil fjerneste galakse set i et billede, der er blevet strakt og forstærket af et fænomen kaldet gravitationslinser.

Den embryonale galakse ved navn SPT0615-JD eksisterede, da universet kun var 500 millioner år gammelt. Selvom et par andre primitive galakser er blevet set i denne tidlige epoke, de har stort set alle lignet røde prikker givet deres lille størrelse og enorme afstande. Imidlertid, I dette tilfælde, gravitationsfeltet i en massiv forgrundsgalaksehob forstærkede ikke kun lyset fra baggrundsgalaksen, men smurte også billedet af det ind i en bue (ca. 2 buesekunder lang).

"Ingen anden kandidatgalakse er blevet fundet på så stor en afstand, som også giver dig den rumlige information, som dette buebillede gør. Ved at analysere virkningerne af gravitationslinser på billedet af denne galakse, vi kan bestemme dens faktiske størrelse og form, " sagde undersøgelsens hovedforfatter Brett Salmon fra Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland. Han præsenterer sin forskning på det 231. møde i American Astronomical Society i Washington, D.C.

Først forudsagt af Albert Einstein for et århundrede siden, forvrængning af rummet på grund af tyngdekraften af ​​et massivt forgrundsobjekt kan lysne og forvrænge billederne af langt fjernere baggrundsobjekter. Astronomer bruger denne "zoomlinse"-effekt til at gå på jagt efter forstærkede billeder af fjerne galakser, som ellers ikke ville være synlige med nutidens teleskoper.

SPT0615-JD blev identificeret i Hubbles Reionization Lensing Cluster Survey (RELICS) og ledsagende S-RELICS Spitzer-program. "RELICS blev designet til at opdage fjerne galakser som disse, der er forstørret kraftigt nok til detaljeret undersøgelse, " sagde Dan Coe, Hovedefterforsker af RELICS. RELICS observerede 41 massive galaksehobe for første gang i det infrarøde med Hubble for at søge efter sådanne fjerne linser. En af disse klynger var SPT-CL J0615-5746, som Salmon analyserede for at gøre denne opdagelse. Efter at have fundet linsebuen, Laks tænkte, "Åh, wow! Jeg tror, ​​vi er inde i noget!"

Ved at kombinere Hubble- og Spitzer-dataene, Laks beregnede tilbageblikstiden til galaksen på 13,3 milliarder år. Foreløbige analyser tyder på, at den diminutive galakse ikke vejer mere end 3 milliarder solmasser (omkring 1/100 af massen af ​​vores fuldt udvoksede Mælkevejsgalakse). Det er mindre end 2, 500 lysår på tværs, halv størrelse af den lille magellanske sky, en satellitgalakse i vores Mælkevej. Objektet anses for at være prototypisk for unge galakser, der opstod under epoken kort efter big bang.

Galaksen er lige ved grænsen af ​​Hubbles detektionsmuligheder, men kun begyndelsen til det kommende NASA James Webb Space Telescopes kraftfulde muligheder, sagde Laks. "Denne galakse er et spændende mål for videnskaben med Webb-teleskopet, da det giver den unikke mulighed for at løse stjernepopulationer i det meget tidlige univers." Spektroskopi med Webb vil gøre det muligt for astronomer at studere i detaljer ildstormen af ​​stjernefødselsaktivitet, der finder sted i denne tidlige epoke, og løse dens understruktur.