DAWN: Kernen i de største galakser dannedes allerede 1,5 milliarder år efter Big Bang

18. februar 2020

Et internationalt forskerhold med deltagelse af en række forskere fra grundforskningscentret Cosmic Dawn Center (DAWN) ved Niels Bohr Institutet har opdaget en fjern galakse, som afslører, at kernerne i universets største galakser allerede var dannet 1,5 milliarder år efter Big Bang. Det er ca. en milliard år tidligere, end målinger hidtil har vist. Opdagelsen, der for nylig er publiceret i to forskningsartikler i tidsskrifterne Astrophysical Journal og Astrophysical Journal Letters, kan gøre os klogere på universets dannelseshistorie og vil muligvis betyde, at astronomers nuværende computermodeller skal revideres. 

Billedet viser en forstørrelse af en døende galakse. Foto NAOJ M. Tanaka
Den røde galakse i centrum er en døende galakse for 12 milliarder år siden. Astronomer målte stjernernes bevægelse i galaksen og konkluderede, at kernen i galaksen allerede var så godt som færdigdannet på dette tidlige tidspunkt. Foto: NAOJ/M. Tanaka

Et internationalt forskerhold med deltagelse af en række forskere fra DG-centret Cosmic Dawn Center (DAWN) ved Niels Bohr Institutet opdagede for nylig en enorm døende galakse, som allerede var dannet 1,5 milliarder år efter Big Bang. Det er den fjerneste galakse af sin slags, som er blevet observeret, og opdagelsen kan gøre os klogere på universets dannelseshistorie.

”Dette resultat passer med det faktum, at da disse gigantiske, døende systemer stadig var i live og dannede stjerner, har de muligvis ikke været så ekstreme, sammenlignet med de typiske galakser på det tidspunkt”, siger Francesco Valentino, adjunkt ved DAWN, og førsteforfatter på den ene artikel samt medforfatter til den anden.

Når en galakse er døende, betyder det, at den er på vej ind i en proces, hvor stjernedannelsen er stærkt aftagende. Døende galakser lyser derfor ikke så kraftigt som levende galakser, hvor stjernedannelsen ikke er aftagende, og omvendt er de heller ikke så mørke, som døde galakser, hvor stjernedannelsen helt er ophørt. Døende galakser befinder sig derfor så at sige i midten af de tre galaksetilstande, hvilket gør dem interessante for forskere at observere, da de kan have svaret på en af astronomiens allerstørste spørgsmål:

”Den aftagende stjernedannelse fortæller os, at en galakse er døende, trist nok, men det er nøjagtig denne type galakser, vi ønsker at studere i højere detaljeringsgrad, for at forstå processerne. Et af de største ubesvarede spørgsmål i astronomien handler om, hvorfor og hvordan en galakse går fra en stjernedannende tilstand til at være en død galakse. F.eks. er Mælkevejen stadig levende, idet den langsomt danner nye stjerner, men ikke alt for langt væk (i astronomiske termer) ligger den centrale galakse i Virgo galakseklyngen – M87 –, og den er død og helt forskellig fra Mælkevejen. Det har muligvis noget at gøre med tilstedeværelsen af et gigantisk og aktivt sort hul i centrum af galakser som M87”, forklarer Francesco Valentino fra DAWN.

En af de måder hvorpå Francesco Valentino, kollegaerne fra DAWN, og resten af det internationale forskerhold vil forsøge at blive klogere på de døende galakser, er med NASA’s nye James Webb Space Telescope (JWST). Teleskopet, som vil være verdens hidtil største rumteleskop, er planlagt til opsendelse i marts 2021 og vil kunne give astronomerne data med en langt højere detaljeringsgrad end jordbaserede teleskoper. De jordbaserede teleskoper har nemlig lettest ved at observere universets ekstreme galakser, mens rumteleskoper, så som JWST, i højere grad kan observere den talrige population af normale objekter, der ifølge forskerholdet, kan beskrive universets historie endnu mere præcist end i dag.

”Indtil for nylig har vi ikke haft mange observationer, som vi kunne sammenligne med modellerne. Men udviklingen sker hurtigt og med JWST vil vi få et større og mere værdifuldt udvalg af galakser at studere om få år. Jo flere galakser vi kan studere, jo bedre er vi i stand til at forstå og beskrive de egenskaber eller situationer, der fører til en særlig tilstand – om en galakse er levende, døende eller død”, fortæller Valentino og tilføjer:

”Det er grundforskning – en mulighed for at omskrive Universets historie mere korrekt og i større og større detaljeringsgrad. Samtidig forfiner vi computermodellernes evne til at medtage vores observationer, hvilket vil være en kæmpe forbedring, ikke blot for vores gren af forskningen, men for astronomi generelt.”

Du kan læse den videnskabelige artikel bag studiet fra DAWN i Astrophysical Journal Letters her

Læs også den videnskabelige artikel fra DAWN ”Quiescent galaxies 1.5 billion years after the Big Bang and their progenitors”