Den fjerneste galakse i universet

Et hold astronomer brugte Keck I-teleskopet til at måle afstanden til en gammel galakse. De udledte, at målgalaksen GN-z11 ikke kun er den ældste galakse, men også den fjerneste. Det er så fjernt, at det definerer selve grænsen for selve det observerbare univers. Holdet håber, at denne undersøgelse kan kaste lys over en periode med kosmologisk historie, hvor universet kun var et par hundrede millioner år gammelt.

Vi har alle stillet os selv de store spørgsmål til tider:"Hvor stort er universet?" eller "Hvordan og hvornår blev galakser dannet?" Astronomer tager disse spørgsmål meget alvorligt, og brug fantastiske værktøjer, der flytter teknologiens grænser til at forsøge at besvare dem. Professor Nobunari Kashikawa fra Institut for Astronomi ved Tokyos Universitet er drevet af sin nysgerrighed over for galakser. I særdeleshed, han søgte den fjerneste, vi kan observere, for at finde ud af, hvordan og hvornår den blev til.

"Fra tidligere undersøgelser, galaksen GN-z11 ser ud til at være den længst sporbare galakse fra os, ved 13,4 milliarder lysår, eller 134 ikke-million kilometer (det er 134 efterfulgt af 30 nuller), " sagde Kashikawa. "Men at måle og verificere en sådan afstand er ikke en let opgave."

Kashikawa og hans team målte det, der er kendt som rødforskydningen af ​​GN-z11; dette refererer til den måde, lyset strækker sig ud, bliver rødere, jo længere den rejser. Visse kemiske signaturer, kaldet emissionslinjer, indprente distinkte mønstre i lyset fra fjerne objekter. Ved at måle, hvor udstrakte disse afslørende signaturer er, astronomer kan udlede, hvor langt lyset må have rejst, giver dermed afstanden fra målgalaksen væk.

"Vi kiggede specifikt på ultraviolet lys, da det er det område af det elektromagnetiske spektrum, vi forventede at finde de rødforskudte kemiske signaturer, " sagde Kashikawa. "Hubble-rumteleskopet detekterede signaturen flere gange i spektret af GN-z11. Imidlertid, selv Hubble kan ikke løse ultraviolette emissionslinjer i den grad, vi havde brug for. Så vi vendte os til en mere opdateret jordbaseret spektrograf, et instrument til at måle emissionslinjer, kaldet MOSFIRE, som er monteret på Keck I-teleskopet på Hawaii."

MOSFIRE fangede emissionslinjerne fra GN-z11 i detaljer, hvilket gjorde det muligt for holdet at foretage en meget bedre vurdering af sin afstand, end det var muligt ud fra tidligere data. Når man arbejder med afstande på disse skalaer, det er ikke fornuftigt at bruge vores velkendte kilometerenheder eller endda multipla af dem; i stedet, astronomer bruger en værdi kendt som rødforskydningstallet angivet med z. Kashikawa og hans team forbedrede nøjagtigheden af ​​galaksens z-værdi med en faktor på 100. Hvis efterfølgende observationer kan bekræfte dette, så kan astronomerne med sikkerhed sige, at GN-z11 er den fjerneste galakse, der nogensinde er opdaget i universet.