Grønne ærter giver ledetråde til universets tidlige dage

Det er sandsynligt, at urgalakser udløste den periode i universets historie kendt som "kosmisk genionisering." Det er lykkedes den Genève-baserede astronom Anne Verhamme at demonstrere dette ved at studere grønne ærtegalakser. Som en anerkendelse af dette arbejde, SNSF uddeler hende dette års Marie Heim-Vögtlin-pris den 16. september 2019.

Efter Big Bang for omkring 14 milliarder år siden, universet kølede gradvist ned, lader elektroner og protoner smelte sammen for at danne brintatomer. Dette var begyndelsen på universets mørke middelalder, som varede indtil de første stjerner blev dannet. Disse stjerner må have udsendt store mængder ultraviolet stråling, der var i stand til at ionisere brintatomerne, fordi astronomer observerede, at elektroner og protoner adskiltes igen en milliard år efter Big Bang. Det er det, vi kalder den kosmiske genioniseringsperiode.

Succesfuld ny måleteknik

I lang tid, astronomer kunne ikke forklare, hvor den kraftige UV-stråling, der var nødvendig til reionisering, var kommet fra. Størstedelen af ​​de observerede galakser udsender ikke ioniserende fotoner, og de få kendte undtagelser udsender for lidt til at holde universet ioniseret.

Anne Verhamme, professor i astronomi ved universitetet i Genève, foreslået, at grønne ærtegalakser - en ny type galakse opdaget for ti år siden - sandsynligvis udsender store mængder ioniserende fotoner. Denne antagelse var baseret på de meget specifikke egenskaber af stråler udsendt af brintatomerne i disse galakser, kendt som Lyman-alfa-stråling. Astronomer mener, at grønne ærtegalakser ligner primordiale galakser, da de er ekstremt kompakte, skaber deres første generationer af stjerner, og er stadig rige på gas.

Ved hjælp af data fra Hubble-rumteleskopet, Anne Verhamme og et internationalt team af samarbejdspartnere var i stand til at demonstrere, at grønne ærtegalakser faktisk udsender store mængder ioniserende fotoner. Hvis grønne ærter er analoge med urgalakser, det virker meget sandsynligt, at det var galakser, der udløste genioniseringen af ​​universet for mere end 13 milliarder år siden.