Weit entfernte Galaxien bieten Timeline für Universum frühen ist Tage

In ihrer Jagd nach den am weitesten entfernten Galaxien überhaupt erkannt haben Astronomen die erste Zeitachse für eine dramatische Phase in der frühen kosmische Geschichte mit neuen Beobachtungen aus einem europäischen gebaut Teleskop montiert.

Die neue Timeline umfasst eine Zeitspanne in der Frühphase des Universums bekannt als Re Ionisation, die 13 Milliarden Jahren aufgetreten. Es zeigt, dass dieses Alter Re Ionisation erfolgt sein muss schneller als Astronomen zuvor gedacht hatte, sagten die Forscher.

Das Alter der erneuten Ionisation war eine kurze, aber dynamische Phase in der Geschichte des Universums, die schätzungsweise etwa 13,7 Milliarden Jahre alt sein. Während dieser Reionization war der Nebel von Wasserstoffgas im frühen Universum löschen und immer transparent für UV-Licht zum ersten Mal. [Siehe Bilder und ein video weit entfernter Galaxien]

"Archäologen eine Zeitachse der Vergangenheit von der Artefakte finden sie in verschiedenen Schichten des Bodens rekonstruieren können", sagte Studienleiter Adriano Fontana, des nationalen Instituts für Astrophysik (INAF) Rom Sternwarte in Italien, in einer Erklärung. "Astronomen können besser gehen: Wir blicken in die ferne Vergangenheit und beobachten das schwache Licht von unterschiedlichen Galaxien in den verschiedenen Phasen in der kosmischen Evolution. Die Unterschiede zwischen den Galaxien erzählt uns über die veränderten Bedingungen im Universum in dieser wichtigen Zeit und wie schnell diese Veränderungen auftraten."

Sichtung durch kosmische Geschichte

Das internationale Team von Astronomen der Europäischen Südsternwarte Very Large Telescope, gelegen am Paranal-Observatorium in Chile, um das frühe Universum zu erforschen verwendet und die am weitesten entfernten Galaxiesat mehrere verschiedene Male als UV-Licht konnte ungehindert passieren.

Wissenschaftler haben mit dem Very Large Telescope als eine Zeitmaschine, und die Astronomen haben eine lange und systematische Suche nach fernen Galaxien in den vergangenen drei Jahren durchgeführt.

Daten aus dem Very Large Telescope half die Astronomen die Abstände dieser Galaxien genau messen die konnten sie feststellen, dass sie die Galaxien sahen, wie sie zwischen 780 Millionen und 1 Milliarde Jahre nach dem Urknall waren. Das Universum ist derzeit geschätzt, um ungefähr 13,7 Milliarden Jahre alt zu sein.

Die Ergebnisse der neuen Studie erscheint in einer kommenden Ausgabe des Astrophysical Journal.

Tracing Elemente im Universum

Chemischen Elemente wachsen in der Regel hell in charakteristischen Farben und wenn Astronomen diese Spitzen in der Helligkeit erkennen, sie sind bekannt als Emissionslinien. Die Lyman-Alpha-Linieist eines der stärksten UV-Emissionslinien, und es erzeugt Wasserstoffgas, das so hell und deutlich, dass es sogar in Beobachtungen von sehr schwach und weit entfernten Galaxien gesehen werden kann.

Die Forscher entdeckt die Lyman-Alpha-Linie für fünf weit entfernten Galaxien. Vergleicht man diese Emissionslinien, konnten die Astronomen beobachten wie weit die Linie in Richtung der roten Ende des Spektrums, verlagert hatte die half ihnen die Galaxien Abstand zu bestimmen. Die Abstände wie kurz nach dem Urknall angegeben, die die Galaxie Ansichten zeigten, sagte der Astronomen. [Kosmische Visionen vom Paranal-Observatorium]

Von dort konnte die Astronomen bringen die Galaxien in Reihenfolge, erstellen eine Zeitleiste, die zeigt, wie das Licht von Galaxien im Laufe der Zeit entwickelt. Darüber hinaus da Lyman-Alpha Emissionen aus leuchtendem Wasserstoff innerhalb der Galaxien kommen, war es möglich festzustellen, wie viel die Emissionen wurden durch den neutralen Wasserstoffnebel im intergalaktischen Raum an verschiedenen Punkten in der Zeit resorbiert, sagte der Forscher.

"Wir sehen einen dramatischen Unterschied in der Höhe von UV-Licht, das zwischen den frühesten und spätesten Galaxien in unserer Stichprobe blockiert wurde," sagte die Studie leitende Autor Laura Pentericci, der INAF Rom Sternwarte, in einer Erklärung. "Wenn das Universum nur 780 Millionen Jahre alt war wurde dieser neutralen Wasserstoffs ziemlich reichlich vorhanden, füllen von 10 auf 50 Prozent des Universums" Volumen. "

Pentericci hinzugefügt darauf hinweist, dass die Phase des erneuten Ionisation vorgefallen sein muss schneller als Astronomen bisher angenommen hatte, jedoch nur 200 Millionen Jahre später, die Menge des neutralen Wasserstoffs erreicht von einem sehr niedrigen Niveau, ähnlich wie die Menge, die wir heute sehen.

Es werde Licht

Die Ergebnisse der neuen Studie bieten auch einige Hinweise über die wahrscheinliche Quelle der UV-Licht, die die notwendige Energie für erneute Ionisation auftreten ausgelöst, sagte der Forscher.

Gibt es mehrere konkurrierende Theorien über die Herkunft dieses Licht aus, aber zwei Spitzenfahrern gehören das Universum erste Generation von Sternen und die intensive Strahlung von der Materie in Richtung schwarze Löcher fallen.

"Die detaillierte Analyse der das schwache Licht von zwei der am weitesten entfernten Galaxien, die wir gefunden legt nahe, dass der erste Generation von Sternen, die Energieabgabe beobachtet beigetragen haben könnten," sagte Eros Vanzella, des Observatoriums INAF Triest in Italien, in einer Erklärung. "Dies hätte sehr jung und massive Stars, etwa 5.000 Mal jünger und 100 Mal mehr Masse als die Sonne, und konnten sie möglicherweise die ursprünglichen Nebel aufzulösen und transparent zu machen."

Dieser Geschichte wurde zur Verfügung gestellt von SPACE.com, Schwester Website zu LiveScience. Folgen Sie SPACE.com für die neuesten Weltraumwissenschaft und Exploration News auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook .