De første billeder af tåge, der spredes omkring den unge galakse

Galakser i det tidlige univers er indhyllet i en slags tåge:en sky af brint. Med galakser i det senere univers er denne tåge forsvundet. Astronom Jorryt Matthee har lavet de første billeder af denne dissiperende tåge. Ph.d. forsvar 19. september.

Det er et interessant fænomen:Hvis vi ser på stjerner, der er langt væk, vi ser faktisk tilbage i tiden. Lyset fra disse stjerner har taget så lang tid at nå os, at det, vi ser, faktisk er i fortiden. 'Det er derfor, at undersøgelser af fjerne galakser kan lære os om oprindelsen af ​​vores egen galakse, Jorryt Matthee forklarer. For sin ph.d. forskning, han ser derfor dybere ind i disse fjerne galakser.

Astronomer har længe troet, at når galakser dannes, er de omgivet af en ring af brintgas, en slags tåge, der var til stede i hele det tidlige univers.' I det senere univers, når galakser generelt er ældre, vi ser ikke længere denne tåge; den er spredt, « fortæller Matthee. Men indtil videre har der ikke været nogen direkte billeder, der viser, at tågen forsvinder.'

Matthee observerede en meget fjern galakse - COLA1. 'Vi valgte ikke det navn; det var forskergruppen fra Hawaii, der opdagede galaksen, ' han grinte. Og denne meget lyse galakse viser os noget helt særligt:​​brintskyen var stadig synlig, men nogle dele af den var forsvundet. 'Det, vi så, var de første billeder af tågen, der spredte sig. Det betyder, at vi nu kan begynde at udforske, hvad der ligger bag denne proces.'

Et billede af en galakse indhyllet i tåge er meget anderledes, end du måske tror. Matthee:'Når vi ser på en galakse med et teleskop – i dette tilfælde Very Large Telescope i Chile – ser vi på lysspektret, som det udsender. Billedet er faktisk en graf med forskellige linjer for lysets forskellige farver.' En specifik karakteristik af galaksen kan udledes af hver farve. Matthee var i stand til at bestemme tilstedeværelsen af ​​tågen, skyen af ​​brint, fra grafen for den såkaldte Lyman-alfa-stråling. COLA1-galaksen viste ikke én, men to toppe i grafen, mens for en galakse, hvor tågen stadig stort set er til stede, kun en top er synlig (se illustrationerne).

Tågen fungerer som en slags børnehave for unge galakser:den giver de optimale betingelser for galaksernes dannelse. Hvis tågen omkring vores Mælkevejsgalakse havde forblevet, vi ville nu have været i stand til at se mange flere små satellitgalakser på himlen, som de magellanske skyer. De ville være blevet ved med at dannes overalt omkring os.'

COLA1 er ikke den eneste fjerne galakse, som Matthee og hans hold har studeret. I 2015 opdagede de en interessant fjern galakse, CR7. Dette er en usædvanlig galakse, der ikke ser ud til at indeholde nogen grundstoffer, der er tungere end helium. Astronomer har ledt efter denne slags 'førstegenerations' galakser i årtier. Yderligere undersøgelser har vist, at den oprindelige antagelse var forkert, og at CR7 også indeholder meget kulstof. 'Det er en klar demonstration af, at videnskabelig forskning er en kontinuerlig proces, og at resultater ikke altid er hårde fakta.' Ledte Matthee efter tegn på at sprede tåge omkring sin egen CR7? 'CR7 ser ud til at være omgivet af noget tåge. Mindre end omkring de fleste galakser i det tidlige univers, men mere end COLA1. Det er vigtigt for fremtidig forskning at finde ud af, hvordan disse forskelle opstår.'