Dansk specialestuderende opdager galaksegruppe i det tidlige Univers

Mens han var i færd med at udvikle og teste astronomisk software på eksisterende billeder, opdagede en specialestuderende i astronomi en gruppe af galakser i det meget unge Univers. Udover at demonstrere softwarens potentiale giver opdagelsen indsigt i, hvordan tunge strukturer bygges op, og i hvordan visse galakser stopper med at danne stjerner.

HPC1001

En (proto-)hob af galakser, set 12 milliarder år tilbage i tiden. Lyset udsendes fra galaksernes stjerner og er i virkeligheden infrarødt. Fordi dette lys er usynligt for det menneskelige øje, er farverne "oversat" til rød, grøn og blå. De gule konturer viser udsendelsen af radiobølger fra stjernestøv, som er blandet med gassen mellem stjernerne. Kredit N. Sillassen.

Ligesom de fleste mennesker foretrækker galakser ikke at flakke omkring alene i kosmos. I stedet har de en tendens til at samle sig i mindre grupper eller gigantiske hobe, som holder til i de tungeste koncentrationer af mørkt stof. At finde og studere disse hobe og deres galaktiske beboere giver os vigtig indsigt i, både hvordan galakser udvikler sig, men også i den underliggende fordeling af mørkt stof, og selve Unviersets geometri.

Et galaktisk lykketræf

Mens Nikolaj Sillassen — specialestuderende på DTU Space og medlem af Cosmic Dawn Center (DAWN), som er et samarbejde mellem Niels Bohr Institutet og DTU Space — udviklede noget software til automatisk detektion af fjerne galaksehobe, opdagede han en bemærkelsesværdig gruppe af galakser.

Gruppen blev døbt "HPC1001" og består af ti galaksemedlemmer, som ses 12 milliarder år tilbage i tiden, da Universet kun var 1.7 milliarder år gammelt.

"Jeg var i færd med at teste softwaren på et nyt datasæt for at bekræfte, at den algoritme jeg havde udviklet kan anvendes på en bred vifte af data, taget med forskellige teleskoper og ved forskellige bølgelængder. Det nær-infrarøde lys fra HPC1001-strukturen skilte sig straks ud blandt hundrede tusinder af andre galakser, set i samme område på himlen," forklarer Nikolaj Sillassen.

En af Nikolaj Sillassens samarbejdspartnere er Shuowen Jin, postdoc på DAWN. Han uddyber: "Galaksegrupper så tidligt i Universets historie er meget sjældne. Kun et par stykker er fundet indtil videre. Vores opdagelse er interessant ikke bare fordi HPC1001 er en af de fjerneste grupper, men også fordi det er den mest kompakte samling af galakser vi har set i Universet."

Døende galakser

Hvor nogle galakser er aktivt stjernedannende, stopper andre pludselig med at danne nye stjerner. Et af Cosmic Dawn Centers primære mål er at undersøge årsagerne til og udviklingen af denne fase.

Og også i denne sammenhæng viste HPC1001 sig at være lidt at en skattekiste:

"Bemærkelsesværdigt nok er det tungeste galaksemedlem i denne struktur ‘døende’ — galaksens stjernedannelse er hastigt aftagende," siger Georgios Magdis, der er lektor ved DAWN og deltager i undersøgelsen. "Dette er en vigtig indikator for udviklingen af tunge strukturer, og hvis det bliver bekræftet, vil HPC1001 være den tidligst opdagede struktur i denne modningsfase."

Afstanden til HPC1001 — både i rum og tid — er bestemt udfra en noget usikker teknik der afhænger af de observerede farver af de individuelle galakser. For at bekræfte målingerne vil astronomerne følge opdagelsen op med mere præcise spektroskopiske observationer.

Disse fremtidige observationer, opnået med Atacama Large Millimeter Array i Chile, Northern Extended Millimeter Array i Frankring, og andre astronomiske faciliteter, vil afsløre denne strukturs fulde natur, inklusiv hvorvidt HPC1001 vil forblive end lille gruppe, eller om den efterhånden vil udvikle sig til en tung hob på op til 1000 galakser.


Galaksegruppen blev opdaget under et synteseprojekt ved DTU Space, under vejledning af Shuowen Jin og Georgios Magdis. Resultaterne er blevet optaget i det videnskabelige tidsskrift Astronomy & Astrophysics Letters, med vigtige bidrag fra andre DAWN-medlemmer og internationale partnere.

Mere information

 

Tags: , , ,