Spitzer ser fjern galaksegruppe

Universet er bygget opp av stadig større strukturer. Stjerner samler seg i galakser, galakser samler seg i galaksegrupper og galaksegrupper samler seg i supergalaksegrupper. Forskere tror at disse strukturene ble bygget opp fra "bunnen av". Først kom stjernene, så samlet de seg til galakser, som så samlet seg til galaksegrupper. Når man så ser lengre ut i universet, og derfor tilbake i tid, er det forventet at man ikke vil finne galaksegrupper før et visst tidspunkt. Det er også forventet å finne et tidspunkt der det kun fantes stjerner og ikke galakser.

Denne galaksegruppen ligger 8,15 milliarder lysår unna (NASA/JPL-Caltech/S.A. Stanford (UC Davis/LLNL))

Astronomene søkte gjennom infrarøde bilder tatt av romteleskopet Spitzer og sammenlignet dem med observasjoner med bakkebaserte teleskop, estimerte avstanden ved å se på fargen til galaksene i sentrum av galaksegruppen, og brukte til slutt en spektrograf ved Keckobservatoriet på Hawaii til mer nøyaktige målinger av avstanden.

Resultatet er en ny rekord - den mest fjerntliggende galaksegruppen som noen gang er blitt oppdaget ligger 9 milliarder lysår unna. Alderen på universet er beregnet til å være 13,7 milliarder lysår, det betyr at galaksegruppen eksisterte da universet bare var 4,7 milliarder år gammelt.

Denne galaksegruppen ligger 8,59 milliarder lysår unna (NASA/JPL-Caltech/S.A. Stanford (UC Davis/LLNL))

"Å oppdage en galaksegruppe 9 milliarder lysår unna er veldig spennende," forteller gruppeleder Dr. Peter Eisenhardt ved NASAs Jet Propulsion Laboratory. "Det er virkelig utrolig at Spitzers 85-centimeter store teleskop kan se 9 milliarder år tilake i tid."

Astronomene fant også tre andre galaksegrupper med avstander på mellom 7 og 9 milliarder lysår.

"Spitzer er et glimrende instrument for å oppdage fjerne galaksegrupper fordi de skiller seg sånn ut i det infrarøde spekteret," fortsetter kollega Dr. Mark Brodwin, også ved JPL. "Du kan se for deg disse fjerne galaksene som spillet "Hvor er Willy?". Med et optisk teleskop kan du få øye på Willy ved å lete lenge i et hav av galakser. Men i observasjonene til Spitzer er det som om Willy har på seg en grell neonhatt som er lett å finne i mengden av galaksegrupper."

Denne galaksegruppen ligger 8,98 milliarder lysår unna (NASA/JPL-Caltech/S.A. Stanford (UC Davis/LLNL))

Jo lengre unna et objekt befinner seg i forhold til oss, jo større hastighet har det. Dette følger naturlig av universets ekspansjon og beskrives gjennom Hubbles lov. Når galaksegruppene beveger seg fra oss, vil lyset strekkes og blir rødere. Spitzer er et infrarødt teleskop og får lett øye på objekter som stråler i infrarødt, eller objekter som har en så stor rødforskyvning at fotonene blir "infrarøde" når de ankommer Jorda.

Galaksegrupper er de største strukturene i universet bundet sammen ved hjelp av gravitasjonskraften. En typisk galaksegruppe kan inneholde tusenvis av galakser og mange billioner av stjerner. Fordi de er så store, er de også relativt skjeldne.

Galaksegrupper vokser gradvis, de fanger inn galakser rundt seg etterhvert som de farer gjennom universet.

Og her er rekordholderen. Denne galaksegruppen ligger 9,09 milliarder lysår unna, kanskje det er den første galaksegruppen som noen gang ble dannet. (NASA/JPL-Caltech/S.A. Stanford (UC Davis/LLNL))

"Det ultimate målet er å finne ut når galaksene i denne gruppen og andre først ble dannet," forteller medforsker Dr. Adam Stanford ved University of California at Davis. Stanford er førsteforfatter på publikasjonen om oppdagelsen av den mest fjerntliggende galaksegruppen.

Dette er andre gang Eisenhardt og Stanford setter rekord. Første gang var i 1997 og var mer en tilfeldighet. De oppdaget en galaksegruppe 8,7 milliarder lysår unna i et 0,03-grader stort område på himmelen, et område tilsvarende overflaten til en ert holdt med strak arm.

"Vi var heldige i 1997 fordi vi så ikke spesifikt etter galaksegrupper og fant den fjerneste i en veldig liten del av himmelen," fortsetter Stanford. "Fordi galaksegrupper er så massive og skjeldne, må du vanligvis studere store områder av himmelen før du finner en."

"Med Spitzers fantastiske sensitivitet i infrarødt kan vi nå observere like dypt med en 90 sekunder lang eksponering som vi i 1997 måtte bruke mange timer på, og vi bruker denne fordelen til å studere regioner på himmelen som er 300 ganger større," avslutter Eisenhardt.

Spitzer Goes on a Cosmic Safari