ESO
Foto: ESO

Universums mörka galaxer skymtas för första gången

Byggstenarna till dagens stjärnfyllda galaxer

De har förutspåtts av teoretiker men aldrig tidigare observerats.

Publicerad – Uppdaterad

Artikeltexten fortsätter längre ner Hoppa till artikeltexten
Den här långexponeringen visar ett område på himlen runt kvasaren HE0109-3518, som ligger nästan mitt i bilden och är markerad med en röd cirkel. Den energirika strålningen från kvasaren får mörka galaxer att lysa upp, något som hjälper astronomer att förstå viktiga detaljer i hur galaxer bildas. Tolv mycket ljussvaga “mörka galaxer” är markerade med blå cirklar. De mörka galaxerna innehåller i stort sett inga stjärnor och därför sänder de knappt ut något ljus som vi kan se med våra teleskop. Det gör att det är mycket svårt att hitta dem om de inte lyses upp av en stark ljuskälla i närheten, till exempel en kvasar. Bilden kombinerar observationer tagna med VLT, inställda på att detektera det fluorescerande ljuset som skapas då kvasaren lyser upp de mörka galaxerna, med bilder från Digitized Sky Survey 2.
Den här långexponeringen visar ett område på himlen runt kvasaren HE0109-3518, som ligger nästan mitt i bilden och är markerad med en röd cirkel. Den energirika strålningen från kvasaren får mörka galaxer att lysa upp, något som hjälper astronomer att förstå viktiga detaljer i hur galaxer bildas. Tolv mycket ljussvaga “mörka galaxer” är markerade med blå cirklar. De mörka galaxerna innehåller i stort sett inga stjärnor och därför sänder de knappt ut något ljus som vi kan se med våra teleskop. Det gör att det är mycket svårt att hitta dem om de inte lyses upp av en stark ljuskälla i närheten, till exempel en kvasar. Bilden kombinerar observationer tagna med VLT, inställda på att detektera det fluorescerande ljuset som skapas då kvasaren lyser upp de mörka galaxerna, med bilder från Digitized Sky Survey 2.

En okänd fas i galaxernas utveckling har skymtats för första gången. De så kallade mörka galaxerna innehåller stora mängder gas men i stort sett inga stjärnor. Ett internationellt forskarlag har nu upptäckt skenet från dessa svårfångade galaxer som lyser på grund av strålning från en närliggande kvasar.

Mörka galaxer är små, gasrika galaxer i det unga universum som bara mycket ineffektivt lyckas bilda stjärnor. Enligt teorier om galaxbildning borde sådana galaxer finnas, och dessutom vara byggstenarna till dagens ljusstarka, stjärnfyllda galaxer. Astronomer tror att det är ur gas från sådana små galaxer som stjärnorna i dagens stora galaxer kan ha bildats.

Använde en kvasar som ljuskälla

Eftersom de väsentligen saknar stjärnor sänder dessa mörka galaxer inte ut mycket ljus. Detta gör dem mycket svåra att hitta. Under många år har astronomerna försökt utveckla nya tekniker som skulle kunna bekräfta att de finns. Nu har man för första gången direkt kunnat se galaxernas eget ljus.

- Vårt tillvägagångssätt för att hitta en mörk galax var helt enkelt att belysa den med en stark ljuskälla. Vi letade efter fluorescerande ljus från gasen i de mörka galaxerna när de belyses av ultraviolett ljus från en närliggande, ljusstark kvasar. Ljuset från kvasaren lyser upp galaxen ungefär på samma sätt som när vita kläder lyser i UV-ljus på en nattklubb, säger Simon Lilly, en av rymdforskarna.

Med hjälp av den stora ytan och känsligheten hos jätteteleskopet VLT (very large telescope) och ett stort antal långa exponeringar lyckades forskarlaget upptäcka den mycket svaga signalen från de mörka galaxerna.

Många års arbete bakom upptäckten

Astronomerna kunde också bestämma några av de mörka galaxernas egenskaper. De uppskattar att varje galax innehåller gas med en massa på cirka en miljard gånger solens massa; det är ungefär som väntat för små galaxer med stora mängder gas i det tidiga universum. De kunde också fastställa att galaxerna bildar nya stjärnor i en takt som är en hundradel av det man ser i de galaxer vid samma tid i universums utveckling där ny stjärnbildning är vanligt.

- Efter flera år av försök att detektera fluorescent ljus från mörka galaxer, visar nu våra resultat potentialen hos vår metod för att upptäcka och studera dessa fascinerade och tidigare osynliga objekt, säger Sebastiano Cantalupo som lett studien.