Kosmisk linse afslører svag radiogalakse

Radioteleskoper er verdens mest følsomme radiomodtagere, i stand til at finde ekstremt svage strimler af radioemission, der kommer fra objekter i universets fjerneste rækker. For nylig, et hold af astronomer brugte National Science Foundations Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) til at drage fordel af en hjælpende hånd fra naturen til at opdage en fjern galakse, der sandsynligvis er det svageste radioemitterende objekt, der endnu er fundet.

Opdagelsen var en del af VLA Frontier Fields Legacy Survey, ledet af NRAO astronom Eric Murphy, som brugte fjerne galaksehobe som naturlige linser til at studere objekter endnu længere væk. Klyngerne tjente som gravitationslinser, ved at bruge tyngdekraften fra galakserne i hobene til at bøje og forstørre lys og radiobølger, der kommer fra de mere fjerne objekter.

I denne komposit, et VLA-radiobillede overlejres på et billede med synligt lys fra Hubble-rumteleskopet. De fremtrædende rød-orange objekter er radiorelikvier - store strukturer, der muligvis er forårsaget af chokbølger - inde i forgrundsgalaksehoben, kaldet MACSJ0717.5+3745, som er mere end 5 milliarder lysår fra Jorden.

Detaljerede VLA-observationer viste, at mange af galakserne på dette billede udsender radiobølger ud over synligt lys. VLA-dataene afslørede, at en af ​​disse galakser, vist i udtrækket, er mere end 8 milliarder lysår væk. Dens lys og radiobølger er blevet bøjet af den mellemliggende klynges gravitations-linseeffekt.

Radiobilledet af denne fjerne galakse, kaldet VLAHFF-J071736.66+374506.4, er blevet forstørret mere end 6 gange af gravitationslinsen, sagde astronomerne. Den forstørrelse er det, der tillod VLA at opdage det.

"Dette er sandsynligvis det svageste radioemitterende objekt, der nogensinde er opdaget, " sagde Ian Heywood, fra Oxford University i Storbritannien. "Det er præcis derfor, vi ønsker at bruge disse galaksehobe som kraftfulde kosmiske linser for at lære mere om objekterne bag dem."

"Forstørrelsen leveret af gravitationslinsen, kombineret med ekstremt følsom VLA-billeddannelse, gav os et hidtil uset blik på strukturen af ​​en galakse 300 gange mindre massiv end vores Mælkevej på et tidspunkt, hvor universet var mindre end halvdelen af ​​sin nuværende alder. Dette giver os værdifuld indsigt om stjernedannelse i sådanne lavmassegalakser på det tidspunkt, og hvordan de til sidst samledes til mere massive galakser, " sagde Eric Jimenez-Andrade, af NRAO.

Forskerne rapporterer deres arbejde i et par artikler, der accepteres til offentliggørelse i Astrofysisk tidsskrift .