Astronomer får vanligtvis höra från de avlägsna galaxerna genom högenergistrålning som röntgenstrålar. Det är extremt ovanligt att få relativt lägre energi UV-strålning från forntida galaxer som AUDs01. Sådana lågenergifotoner absorberas vanligtvis på vägen eller av jordens atmosfär. Hubble Utrymme Telescope (HST) har varit till stor hjälp för att undvika effekterna av jordens atmosfär men inte ens HST kunde upptäcka signalen från detta galax förmodligen på grund av buller.
Nu, ultraviolett avbildning teleskop på den indiska satelliten AstroSat har upptäckt extremt UV-ljus för första gången från galax AUDFs01 ligger 9.3 miljarder ljusår från jorden vilket är anmärkningsvärt1.
Idag kan vi titta på universum och se stjärnor och galaxer bildades för miljarder år sedan eftersom det intergalaktiska mediet är transparent för ljus. Så var det inte de första flera hundra miljoner åren efter Big Bang. Den period som astronomer kallade Cosmic Dark Ages var den tid då intergalaktiskt medium fylldes med den neutrala gasen som absorberade högenergifotoner och gjorde universum ogenomskinlig för ljusvågor. Det var den period som började från den tidpunkt då kosmisk mikrovågsbakgrundsstrålning emitterades fram till den tidpunkt då den första stjärnor och galax bildades. De universum gick sedan in i det som kallas återjoniseringens epok, när den mörka materien började kollapsa på grund av sin egen gravitation och så småningom började bilda stjärnor och galaxerna.
Kosmologer hänvisar till rödförskjutning z för att beteckna en kosmisk epok. Den nuvarande tiden betecknas med z=0 och högre z-värdet är den närmare Big Bang. Till exempel anger z=9 en tid när universum var 500 miljoner år gammal och z=19 när den bara var 200 miljoner år gammal, nära mörkeråldern. Vid högre z-värden (z ≥ 10) blir det extremt svårt att upptäcka något föremål (stjärna eller galax) på grund av kraftig nedgång i intergalaktisk mediumöverföring. Forskare har kunnat observera kvasarer och galaxer upp till z ungefär lika med 6.5. Teorier tyder på att stjärnor och galaxerna kunde ha bildats mycket tidigare vid säg högre z-värden och med framsteg inom tekniken borde vi också kunna upptäcka svagare objekt vid högre z-värden [2]. Det mesta av detektionen av galaxer är dock begränsad till ungefär z=3.5 och detekteras i röntgenområdet. Det är extremt svårt att upptäcka stjärnorna och galaxerna i den extrema ultravioletta strålen eftersom den är kraftigt absorberad i atmosfären.
Grupp av forskare ledda av Saha vid Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) kunde uppnå denna unika bedrift med hjälp av Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT) ombord på den indiska satelliten AstroSat. De observerade Galaxy AUDFs01 ligger i Hubble Extremt djupt fält med extremt UV-ljus från galax. Det kan vara möjligt eftersom bakgrundsljudet i UVIT-detektorn var mycket mindre än de på HST. Upptäckten är viktig eftersom den öppnar upp en ny domän för detektering av långt borta galaxer i EUV-området.
***
Referenser:
- Saha, K., Tandon, SN, Simmonds, C., Verhamme, A., Paswan A., et al. 2020. AstroSat-detektering av Lyman-kontinuumemission från az = 1.42 galax. Nat Astron (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5
- Miralda-Escudé, J., 2003. Universums mörka tidsålder. Vetenskap, 300(5627), s. 1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325
