En avlägsen galax där syre upptäckts

 

GHZ2/GLASS-z12 är en Lyman-break-galax som upptäcktes genom observationsprogrammet Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS) med James Webb Space Telescopes NIRCam i juli 2022. 

I en ny studie under ledning av ett gemensamt team vid Nagoya University och National Astronomical Observatory of Japan har den kosmiska åldern mätts av denna avlägsna galax. I arbetet användes det i Chile belägna radioteleskopet ALMA vid upptäckten av en radiosignal som nu bekräftats komma från ovan galax. Denna radiosignal hade färdats mot oss under cirka 97 procent av universums ålder. Upptäckten bekräftar förekomsten av galaxer i det mycket tidiga universum något James Webb Space Telescope bekräftat. Forskningsresultatet publicerades i Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Galaxen varifrån radiosignalen kom  kallas GHZ2/GLASS-z12 och identifierades ursprungligen i James Webb Space Telescope  GLASS-undersökning. En undersökning som observerar det avlägsnaste universum och vad som finns bakom massiva galaxhopar. Dessa observationer ger data som består av flera bilder med olika bredbandsfärgfilter vilket kan liknas vid de separata RGB-färgerna i en kamera.

För avlägsna galaxer tar ljuset så lång tid att nå oss att universums expansion har förändrat färgen på ljus mot den röda änden av det synliga ljusspektrumet vilket kallas rödförskjutning. Ju längre bort ett objekt är desto större rödförskjutning.

Den röda färgen från GHZ2/GLASS-z12 hjälpte forskare att identifiera galaxens avstånd från oss. Resultatet visade då att den var en av de avlägsnaste galaxer som observerats.

Många ljussvaga och avlägset belägna galaxer identifierades redan under de första veckorna  JWST var igång. Rödförskjutning är dock bara ett tecken på en troligen avlägsen galax. Dessa ljussvaga objekt kan teoretiskt istället vara  mycket dammrika galaxer som vi missbedömer som ett avlägset objekt. Endast direkta observationer av spektrallinjer – linjer som finns i en galax ljusspektrum som används för att identifiera de element som finns – kan på ett säkert vis bekräfta de verkliga avstånden till dessa galaxer. Något som bekräftats med ovan galax.

Omedelbart efter upptäckten av dessa tidiga galaxer använde två forskare som var i början av sin karriär vid Nagoya University och National Astronomical Observatory of Japan de fyrtio radioteleskopen i ALMA-matrisen i Chile för att leta efter spektrallinjer för att bekräfta galaxernas sanna åldrar. ALMA pekade på GHZ2/GLASS-z12 för att söka efter en spektrallinje associerad med syre vid den förväntade frekvens för syre som misstänktes finnas genom JWST-observationerna.

Genom att kombinera signalen från vart och ett av 12-metersteleskopen kunde ALMA då upptäcka emissionslinjen för syre nära galaxens position. Den observerade rödförskjutningen av linjen indikerar att vi ser galaxen som den var 367 miljoner år efter Big Bang. Något som bekräftar att galaxen  är gammal .

– Dessa observationer av ALMA ger starkt bevis för galaxers existens under de första hundra miljoner åren efter Big Bang och bekräftar de överraskande resultaten från Webb-observationerna. JWST: s arbete har bara börjat men vi justerar redan våra modeller av hur galaxer bildas i det tidiga universum för att matcha JWST: s observationer. Den kombinerade kraften hos Webb och radioteleskopuppsättningen ALMA ger oss möjlighet att försöka se allt närmare universums gryning." Säger medförfattaren till studien Jorge Zavala från National Astronomical Observatory of Japan.

Bild Vikipedia en närbild av GLASS-z12 från James Webb Space Telescope