Astronomowie zazwyczaj słyszą sygnały z odległych galaktyk za pośrednictwem promieniowania wysokoenergetycznego, takiego jak promieniowanie rentgenowskie. Odbiór promieniowania ultrafioletowego o stosunkowo niskiej energii ze starych galaktyk, takich jak AUDs01, jest niezwykle rzadki. Takie fotony o niskiej energii zazwyczaj są pochłaniane w drodze do Ziemi lub przez nią. Kosmiczny Teleskop Hubble'a (HST) okazał się bardzo pomocny w uniknięciu wpływu atmosfery ziemskiej, ale nawet HST nie był w stanie wykryć sygnału z tej galaktyki , prawdopodobnie z powodu szumu.
Teraz teleskopy obrazujące w ultrafiolecie na indyjskim satelicie AstroSat po raz pierwszy wykryły ekstremalne promieniowanie ultrafioletowe pochodzące z galaktyki AUDFs01, znajdującej się 9.3 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Jest to niezwykłe zjawisko 1.
Dziś możemy zajrzeć do wszechświata i zobaczyć gwiazdy i galaktyki, które powstały miliardy lat temu, ponieważ ośrodek międzygalaktyczny jest przezroczysty dla światła. Nie było tak przez pierwsze kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Okres zwany przez astronomów Kosmicznymi Wiekami Ciemności to czas, w którym ośrodek międzygalaktyczny był wypełniony neutralnym gazem, który pochłaniał fotony o wysokiej energii i sprawiał, że wszechświat był nieprzezroczysty dla fal świetlnych. Był to okres rozpoczynający się od emisji mikrofalowego promieniowania tła do czasu uformowania się pierwszych gwiazd i galaktyk . Wszechświat wszedł wówczas w okres zwany epoką rejonizacji, w którym ciemna materia zaczęła zapadać się pod wpływem własnej grawitacji i ostatecznie zaczęła formować gwiazdy i galaktyki.
Kosmolodzy odwołują się do przesunięcia ku czerwieni z w celu oznaczenia epoki kosmicznej. Czas obecny oznaczany jest przez z=0 i im wyższa wartość z, tym bliżej Wielkiego Wybuchu. Na przykład z=9 oznacza czas, gdy wszechświat miał 500 milionów lat, a z=19, gdy miał zaledwie 200 milionów lat, w pobliżu Wieku Ciemności. Przy wyższych wartościach z (z ≥ 10) staje się niezwykle trudne wykrycie jakiegokolwiek obiektu (gwiazdy lub galaktyki ) ze względu na gwałtowny spadek transmisji ośrodka międzygalaktycznego. Naukowcy byli w stanie obserwować kwazary i galaktyki do z w przybliżeniu równego 6.5. Teorie sugerują, że gwiazdy i galaktyki mogły powstać znacznie wcześniej przy powiedzmy wyższych wartościach z, a wraz z postępem technologii powinniśmy być w stanie wykryć słabsze obiekty również przy wyższych wartościach z [2]. Jednak większość detekcji galaktyk jest ograniczona do około z=3.5 i są wykrywane w zakresie promieni rentgenowskich. Wykrycie gwiazd i galaktyk w skrajnym ultrafiolecie jest niezwykle trudne, ponieważ jest on w dużej mierze pochłaniany przez atmosferę.
Grupa naukowców pod kierownictwem Sahy z Międzyuniwersyteckiego Centrum Astronomii i Astrofizyki (IUCAA) dokonała tego wyjątkowego wyczynu za pomocą Teleskopu Obrazującego w Ultrafiolecie (UVIT) na pokładzie indyjskiego satelity AstroSat. Zaobserwowali oni galaktykę AUDFs01 znajdującą się w polu Hubble Extreme Deep, wykorzystując promieniowanie ultrafioletowe z tej galaktyki . Było to możliwe dzięki znacznie mniejszemu szumowi tła w detektorze UVIT niż w detektorze HST. Odkrycie jest ważne, ponieważ otwiera nową dziedzinę detekcji odległych galaktyk w zakresie EUV.
***
Referencje:
- Saha, K., Tandon, SN, Simmonds, C., Verhamme, A., Paswan A. i in. 2020. Wykrycie przez AstroSat emisji kontinuum Lymana z az = 1.42 galaktyka. Nat Astron (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5
- Miralda-Escudé, J., 2003. Ciemny wiek wszechświata. Nauka, 300(5627), s.1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325
