Tähtitieteilijät saavat yleensä kuulla kaukaisista galakseista korkean energian säteilyn, kuten röntgensäteiden, kautta. On erittäin harvinaista saada suhteellisen alhaisemman energian UV-säteilyä muinaisista galakseista, kuten AUDs01. Tällaiset matalaenergiset fotonit absorboituvat yleensä matkalla tai maan ilmakehään. Hubble Tila Teleskooppi (HST) on auttanut välttämään maan ilmakehän vaikutuksia, mutta edes HST ei pystynyt havaitsemaan signaalia tästä galaxy luultavasti melun takia.
Nyt ultraviolettikuvaus kaukoputki Intian satelliitissa AstroSat on havainnut äärimmäisen UV-valon ensimmäistä kertaa galaxy AUDFs01 sijaitsee 9.3 miljardin valovuoden päässä Maasta, mikä on merkittävää1.
Tänään voimme tarkastella maailmankaikkeus ja nähdä tähdet ja galaksit muodostui miljardeja vuosia sitten, koska intergalaktinen väliaine on valoa läpinäkyvä. Näin ei ollut ensimmäisten satojen miljoonien vuosien aikana alkuräjähdyksen jälkeen. Tähtitieteilijät kutsuivat kosmiseksi pimeäksi ajanjaksoksi aikaa, jolloin galaktinen väliaine täyttyi neutraalilla kaasulla, joka absorboi korkean energian fotoneja ja teki maailmankaikkeus läpinäkymätön valolle aallolle. Se oli ajanjakso, joka alkoi kosmisen mikroaaltotaustasäteilyn lähettämisestä siihen hetkeen, jolloin ensimmäinen tähdet ja galaxy muodostettiin. The maailmankaikkeus sitten tuli niin sanottu reionisaation aikakausi, jolloin pimeä aine alkoi romahtaa oman painovoimansa vuoksi ja lopulta alkoi muodostaa tähdet ja galaksit.
Kosmologit viittaavat punasiirtymään z määritelläkseen kosmisen aikakauden. Nykyinen aika on merkitty z=0:lla ja mitä suurempi z-arvo, se on lähempänä alkuräjähdystä. Esimerkiksi z=9 tarkoittaa aikaa, jolloin maailmankaikkeus oli 500 miljoonaa vuotta vanha ja z=19 ollessaan vain 200 miljoonaa vuotta vanha, lähellä pimeää aikaa. Korkeammilla z-arvoilla (z ≥ 10) on erittäin vaikeaa havaita mitään esinettä (tähti tai galaxy) johtuen galaktisten välineiden välisen läpäisyn jyrkästä vähenemisestä. Tutkijat ovat pystyneet havainnoimaan kvasaareita ja galakseja aina z:iin asti, joka on suunnilleen yhtä suuri kuin 6.5. Teoriat viittaavat siihen, että tähdet ja galaksit olisi voitu muodostua paljon aikaisemmin vaikkapa korkeammilla z-arvoilla ja tekniikan kehittyessä meidän pitäisi pystyä havaitsemaan himmeämpiä kohteita myös korkeammilla z-arvoilla [2]. Suurin osa galaksien havaitsemisesta on kuitenkin rajoitettu arvoon z = 3.5 ja ne havaitaan röntgensäteiden alueella. Äärimmäisen ultraviolettisäteilyn tähtien ja galaksien havaitseminen on erittäin vaikeaa, koska se imeytyy voimakkaasti ilmakehään.
Sahan johtama tutkijaryhmä Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) onnistui saavuttamaan tämän ainutlaatuisen saavutuksen käyttämällä ultraviolettikuvausteleskooppia (UVIT) intialaisessa AstroSat-satelliitissa. He havaitsivat Galaxy AUDFs01 sijaitsee Hubble Erittäin syvä kenttä käyttämällä äärimmäistä UV-valoa galaxy. Se voi olla mahdollista, koska UVIT-ilmaisimen taustamelu oli paljon pienempi kuin HST:n. Löytö on tärkeä, koska se avaa uuden alueen EUV-alueen kaukaisten galaksien havaitsemiseen.
***
Viitteet:
- Saha, K., Tandon, SN, Simmonds, C., Verhamme, A., Paswan A., et ai. 2020. AstroSat havaitsee Lymanin jatkuvan emission arvosta az = 1.42 galaxy. Nat Astron (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5
- Miralda-Escudé, J., 2003. Universumin pimeä aikakausi. tiede, 300(5627), s. 1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325
