Kleinste, leiseste Galaxien des antiken Universums entdeckt

Zwei der mächtigsten Weltraumteleskope der NASA haben sich zusammengetan, um neues Licht auf die frühe Geschichte des Universums.

Das Hubble Space Telescope verwendet eine natürliche Zoomobjektiv um fast 60 der kleinste, leisesten Galaxien, die jemals im fernen Universum entdeckt zu erfassen. In einer separaten Untersuchung bestimmen Beobachtungen durch das Spitzer-Weltraumteleskop half Forscher die Massen von vier der hellsten frühen Galaxien nach Hubble herausgesucht.

Beide Ergebnisse von der NASA James Webb Space Telescope, ein $ 8,8 Milliarden Observatorium geplant bis Ende 2018 gestartet werden weiterverfolgt werden, sagten Beamte. [Das James Webb Space Telescope (Video)]

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Tiefe Aufnahmen von Hubble aufgenommene Bilder der kleinsten, leiseste, und die meisten zahlreiche Galaxien, die jemals im fernen Universum im Rahmen einer dreijährigen Studie bekannt als Frontier Felder.

Mit UV-Licht, um Sternentstehungsgebiete zu verfolgen, entdeckt das Teleskop 58 kleine, junge Galaxien, wie sie mehr als 10 Milliarden Jahren erschienen, als das Universum weniger als 4 Milliarden Jahre alt war. (Dem Urknall, der das Universum erschaffen ist vermutlich rund 13,8 Milliarden Jahren stattgefunden haben.)

Zahlreicher sind als größere Galaxien, etwa 100 Mal sind diese Galaxien nur ein paar tausend Lichtjahren. Trotz Ausbrüche von Sternentstehung, die sie im ultravioletten Spektralbereich Leuchten, sind etwa 100 Mal schwächer als andere Galaxien, die zuvor in tiefen Feldstudien erkannt Forscher sagten.

Die meisten der Galaxien im frühen Universum seit langem zu schwach zu sehen.

"Es hat schon immer die Sorge, dass wir nur die hellsten der fernen Galaxien gefunden haben. Die hellen Galaxien sind nur die Spitze des Eisbergs"Studie Führer Brian Siana, von der University of California, Riverside, sagte in einer Erklärung. "Jetzt haben wir diese"unsichtbaren"Galaxien gefunden, und wir sind sehr zuversichtlich, dass wir den Rest des Eisbergs sehen."

Die Dimmen Galaxien sind ein Rätsel für so lange geblieben weil sie zu schwach für sogar Hubble, ohne fremde Hilfe zu sehen sind. Das Weltraumteleskop musste die Lupe, erstellt von einer Achse eines Galaxienhaufens Abell 1689, liegen zwischen der Erde und der schwachen Galaxien zu nutzen.

Wegen eines Prozesses, bekannt als Gravitationslinsen verzerrt die massive Cluster die Raumzeit um ihn herum, Biege- und Lupe das Licht von Galaxien dahinter. Ohne die Linsen scheint viele der Galaxien nur als Lichtpunkte an Hubble. [Massive Galaxy Cluster Warps Raum zeigt, was dahinter steckt (Video)]

"Obwohl diese Galaxien sind wirklich schwach, ihre erhöhte Zahlen bedeuten, dass sie die Mehrheit der Sternentstehung in dieser Epoche ausmachen," Erstautor Anahita Alavi, auch an der University of California, Riverside, sagte in der gleichen Anweisung.

Die schwache Sterne füllen einige fehlende Einträge in der galaktischen Volkszählung, wenn das Universum nur 3,4 Milliarden Jahre alt war oder so, Forscher sagte. Galaxien wie diese können dazu beigetragen haben, die Elektronen vom Wasserstoffgas Streifen, die das Universum etwa 13 Milliarden Jahren in einem Prozeß bekannt als Reionization, durchdrungen Universums Licht transparent zu machen und damit heutigen Astronomen entfernte Bemerkungen.

"Obwohl die Galaxien in unserer Stichprobe ein paar Milliarden Jahre nach Reionization vorhanden ist, wird davon ausgegangen, dass Galaxien wie diese, oder möglicherweise einige dieser Galaxien in Reionization eine große Rolle gespielt hat," sagte Siana.

Das Team weiterhin sucht nach anderen schwachen, entfernten Galaxien mit anderen Clustern als Gravitationslinsen.

Die Ergebnisse wurden Dienstag (Jan. (7) bei der 223. Treffen der American Astronomical Society (AAS) in Washington.

Die hellsten alte Galaxien

Die leisesten Galaxien waren nicht die einzigen auf dem AAS treffen Dienstag vertreten sein. Eine zweite Mannschaft, selbstständig mit Hubble, präsentiert vier Galaxien, die ihren Nachbarn, überstrahlt die sie in einem der beiden großen Observatorien Tiefe Umfrage Felder gefunden.

Die Galaxien, die Astronomen erscheinen wie damals, als das Universum nur etwa 500 Millionen Jahre alt war, sind bis zu 20 Mal heller als alles, was von diesem Jahrgang zuvor gesehen.

"Diese nur wie ein bunter Hund stecken denn sie weit heller sind als wir erwartet," sagte Garth Illingworth von der University of California in Santa Cruz in einer Erklärung. Illingworth gehörte ein internationales Team von Astronomen, die die alten Galaxien gemessen.

"Wir plötzlich leuchtende, massiven Galaxien schnell aufzubauen, zu einem frühen Zeitpunkt sehen," hinzugefügt Illingworth. "Das war völlig unerwartet."

Astronomen finden die Galaxien mit Hubble, die ihnen erlaubt, ihre Größe und Star-Formation Preise zu messen. Follow-up Studien mit Spitzer lieferten Schätzungen der stellaren Massen, die anhand der Leuchtkraft der Galaxien.

"Dies ist das erste Mal Wissenschaftler in der Lage waren, ein Objekt Masse in großer Entfernung messen" Pascal Oesch, in derselben Anweisung an der University of California, Santa Cruz während der Studie sagten. "Es ist eine fabelhafte Demonstration der Synergie zwischen Hubble und Spitzer."

Obwohl nur ein Zwanzigstel die Größe der Milchstraße, die Galaxien entstehen fast 50 mal so hoch Sterne. Das hohe Tempo der Sternentstehung entfallen am ehesten ihre ungewöhnliche Helligkeit. Wissenschaftler glauben, dass die Galaxien durch die Interaktionen und Fusionen von vielen kleineren Galaxien gebildet.

Wenn das James Webb Space Telescope gestartet wird, es in der Lage, diese und andere hellen, wachsende Galaxien im jungen Universum zu sehen sein sollte, sagte Forscher.

"Die extremen Massen und Sternentstehung Preise sind wirklich mysteriöse" sagte Rychard Bouwens, der Universität Leiden in den Niederlanden, in einer Erklärung. "Wir freuen uns auf sie mit zukünftige Beobachtungen auf unsere leistungsstarken Teleskopen bestätigen."

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