Nya bilder från teleskop utrustade med speciella kameror gör att forskare kan blicka in universums tidiga utveckling. Genom att studera det långvågiga infraröda ljuset från avlägsna galaxer ges ledtrådar till hur de allra första stjärnorna bildades efter Big Bang.
För första gången har forskare fått en skymt av de allra första galaxerna i långvågigt infrarött ljus. Det har varit möjligt tack vare bilder från James Webbteleskopets MIRI-kamera, se faktaruta längre ner.
– I bilderna kan vi se de allra mest avlägsna galaxer vi känner till, säger Göran Östlin professor i astronomi vid Stockholms universitet i ett pressmeddelande.
Extremt avlägsna galaxer blir synliga
I en studie presenterar astronomer sina observationer av det så kallade Hubble Ultra Deep Field – ett område på himlavalvet som tidigare utforskats med olika avancerade teleskop.
– Det som är unikt med våra observationer är att de görs i mellanvågigt infrarött ljus, samt med en unikt lång exponeringstid, sammantaget nära 100 timmar, vilket gör att vi kan studera galaxer som ligger extremt långt borta. De skickade ut sitt ljus för över 13 miljarder år sedan, nära universums begynnelse, säger Göran Östlin.
Inblick i universums barndom
De nya observationerna gör det möjligt att förstå hur och när stjärnorna i de allra första galaxerna bildades. Tidigare har forskare bara kunnat mäta ljuset från nyfödda stjärnors ljus.
– Med MIRI kan vi uppskatta mängden stjärnor som bildades ännu tidigare, nära Big Bang. Detta ger oss som forskare möjlighet att studera hur de första galaxerna utvecklades i universums barndom, säger Jens Melinder som är forskare i astronomi vid Stockholms universitet, i pressmeddelandet.
Grundämnen och svarta hål
Med hjälp av mellanvågigt infrarött ljus kan forskarna också studera galaxer som är rika på stoft – och som ibland även innehåller svarta hål. Det täta interstellära stoftet* i dessa galaxer absorberar blått ljus från stjärnorna, men släpper igenom infrarött ljus som kan fångas upp av James Webb-teleskopet.
– Med MIRI kan vi därmed se igenom slöjan av stoft och observera det som ligger bakom. Genom att observera denna typ av galaxer kan vi till exempel förstå hur snabbt de tyngre grundämnen, som stoftet består av, bildades i det tidiga universum och hur supermassiva svarta hål, som omges av en ring av hett stoft utvecklades, säger Jens Melinder.
Bilder blir tillgängliga
Genom publiceringen blir alla bilder och mätningar tillgängliga för forskare världen över.
– Vi bidrar med helt nya data som kommer att kunna användas av forskare som vill studera galaxutveckling och hur de första galaxerna bildades, säger Jens Melinder.
Mer om ljus i rymden
Eftersom universum expanderar blir ljuset från galaxer allt mer rödförskjutet ju längre bort de befinner sig.
De mest avlägsna galaxerna som hittills upptäckts har identifierats med hjälp av James Webb-teleskopets NIRCam, som fångar upp infrarött ljus. Dessa galaxer skickar mest ut ultraviolett ljus från nybildade stjärnor, men på grund av rödförskjutningen behövs teleskop med speciella kameror som kan se dem i infrarött ljus.
Med MIRI-instrumentet, som observerar mer långvågigt infrarött ljus, kan forskarna i stället se synligt ( grönt-rött) ljus från galaxerna. Detta gör det möjligt att mäta ljus från lite äldre stjärnor.
*Interstellärt stoft är små gruskorn som är ungefär som ungefär 0,1 till 0,5 mikrometer i diameter – alltså mindre än ett dammkorn. De bildas i material som döende stjärnor kastar ut, och sprids i rymden där de blandas med den omgivande gasen. Det här stoftet spelar en viktig roll i hur nya stjärnor och planeter bildas.
Vetenskaplig artikel
MIRI Deep Imaging Survey (MIDIS) of the Hubble Ultra Deep Field: Survey description and early results for the galaxy population detected at 5.6 μm, Astronomy and Astrophysics.
