Bild https://webbtelescope.org Den avlägsna galaxen JADES-GS-z13-1, som observeras bara 330 miljoner år efter big bang, upptäcktes för första gången med hjälp av bilder från NASA:s James Webb Space Telescopes NIRCam (Near-Infrared Camera). Nu har ett internationellt team av astronomer identifierat en kraftfull vätestrålning från denna galax vid en oväntat tidig period i universums historia. JADES-GS-z-13 har en rödförskjutning (z) på 13, vilket är en indikation på dess ålder och avstånd. Källa; NASA, ESA, CSA, Brant Robertson (UC Santa Cruz), Ben Johnson (cfA), Sandro Tacchella (Cambridge), Phill Kargile (cfA), Joris Witstok (Cambridge, Köpenhamns universitet), sid. Jakobsen Jakobsen (Köpenhamns universitet), Alyssa Hedning (STScI), Mahdi Zamani Zamani (ESA/Webb), JADES-samarbete.
"Det tidiga universum var höljt i en tjock dimma av neutralt väte", förklarar Roberto Maiolino teammedlem i studien vid University of Cambridge och University College London. – Det mesta av vätedimman försvann i en process som kallas återjoniseringen och som avslutades ungefär en miljard år efter big bang.
GS-z13-1 ses då
universum bara var 330 miljoner år gammalt. Här ses förvånansvärt tydligt en
avslöjande signatur av Lyman-alfa-strålning som bara kan ses när den omgivande vätedimman
har lättat helt. Detta resultat var helt oväntat enligt teorin om hur tidigt galaxer
bildades och återjonisering ska ha skett.
Före och under återjoniseringens era blockerade de
enorma mängderna av neutral vätedimma som omgav galaxerna allt ultraviolett
ljus de sände ut. Innan tillräckligt många stjärnor hade bildats och kunde
jonisera vätgasen kunde inget sådant ljus inklusive Lyman-alfa-strålning ske.
Bekräftelsen av Lyman-alfa-strålning från denna
galax har därför stor betydelse för vår förståelse av det tidiga universum
utveckling.
"Vi borde inte ha hittat en galax som denna med tanke på vår förförståelse av hur universum har utvecklats", beskriver
Kevin Hainline teammedlem i studien från University of Arizona. "Vi skulle kunna
tänka oss att det tidiga universum var höljt i en tjock vätedimma som skulle
göra det oerhört svårt att hitta ens kraftfulla stjärnor som tittade fram i denna
under denna tid. Men här ser vi ljusstrålen från den här galaxen som tränger
igenom slöjan. Denna fascinerande emissionslinje har enorma konsekvenser för kunskapen
om hur och när universum återjoniserades.
Källan till Lyman-alfa-strålningen från denna galax är inte känd, men kan innehålla det första ljuset från den tidigaste generationen av stjärnor som bildades i universum. "Den stora bubblan av joniserat väte som omger den här galaxen kan ha skapats av en märklig population av stjärnor – mycket mer massiva, hetare och ljusstarkare än stjärnor som bildats under senare epoker och möjligen är representativa för den första generationen stjärnor", beskriver Witstok. En kraftfull aktiv galaxkärna, som drivs av ett av de första supermassiva svarta hålen, är en annan möjlighet som teamet kan förklara fenomenet med.
Galaxen
är högintressant och unik för undersökning av de första stjärnorna och de
första svarta hålen. Gåtan
är även varför denna galax finns redan då.
Forskningen publicerades på onsdagen i tidskriften Natur.
