Nye spor om, hvordan gamle galakser lyste op i universet

En ny undersøgelse ledet af astronomer ved University of Texas i Austin har givet frisk indsigt i, hvordan galakser dannedes og udviklede sig i en afgørende periode i det tidlige univers. Denne periode, kendt som reioniseringens epoke, fandt sted mellem 150 millioner og 1 milliard år efter Big Bang og betragtes som en væsentlig milepæl i dannelsen af ​​universet, som vi kender det.

Holdet, inklusive videnskabsmænd fra andre institutioner, brugte observationer fra banebrydende teleskoper, herunder Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) i Atacama-ørkenen i Chile, til at studere en fjern galakse kendt som CR7. CR7, som eksisterede cirka 700 millioner år efter Big Bang, udsender en sjælden type lys kendt som Lyman-alfa-emission.

Ved at analysere bølgelængden af ​​Lyman-alfa-emissionen fra CR7 opdagede forskere tilstedeværelsen af ​​et tidligere uopdaget reservoir af neutral brintgas, der omgiver galaksen. Neutral brintgas er et afgørende brændstof, der er nødvendigt for at drive dannelsen af ​​stjerner i det tidlige univers. Den observerede brintgas gav sandsynligvis næring til stjernedannelsen i CR7 og bidrog til genioniseringen af ​​universet, som rensede tågen for neutralt brint, der gennemtrængede det tidlige kosmos og gjorde det gennemsigtigt for ultraviolet lys.

Holdet fandt også ud af, at den ioniserede gas omkring CR7 var klumpet snarere end jævnt fordelt, sandsynligvis resultatet af energiske processer såsom supernovaeksplosioner og udstrømning af stof fra galaksen. Denne klumphed antyder et dynamisk og kaotisk miljø i galaksen under dens intense stjernedannelsesfase.

Hovedforfatter Sebastiano Cantalupo, en postdoc-forsker ved UT Austins Institut for Astronomi, forklarede, at resultaterne giver nye spor om udviklingen af ​​de allerførste generationer af galakser og de energikilder, der er ansvarlige for reionisering.

Undersøgelsen, der for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Science, bidrager til vores forståelse af, hvordan tidlige galakser formede universet og satte scenen for de strukturer, vi observerer i nutidens kosmos. Det fremhæver potentialet i kommende rumteleskoper, som James Webb-rumteleskopet, til yderligere at studere disse fjerne galakser og kaste mere lys over universets tidlige historie.