Astronomowie zwykle słyszą dźwięki z odległych galaktyk dzięki promieniowaniu o wysokiej energii, np. promieniom rentgenowskim. Bardzo rzadko zdarza się otrzymywać promieniowanie UV o stosunkowo niższej energii ze starożytnych galaktyk, takich jak AUD01. Takie fotony o niskiej energii są zwykle pochłaniane po drodze lub przez atmosferę ziemską. Hubble Typ przestrzeni Teleskop (HST) był bardzo pomocny w unikaniu wpływu atmosfery ziemskiej, ale nawet HST nie był w stanie wykryć sygnału z tego obiektu galaktyka prawdopodobnie z powodu hałasu.
Teraz obrazowanie w ultrafiolecie teleskopy na indyjskim satelicie AstroSat po raz pierwszy wykrył ekstremalne światło UV galaktyka AUDF01 położona 9.3 miliarda lat świetlnych od Ziemi, co jest niezwykłe1.
Dziś możemy przyjrzeć się wszechświat i zobacz gwiazdy i galaktyki powstały miliardy lat temu, ponieważ ośrodek międzygalaktyczny jest przezroczysty dla światła. Nie było tak przez pierwsze kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Okres nazywany przez astronomów Kosmicznym Ciemnym Wiekiem to czas, w którym ośrodek międzygalaktyczny został wypełniony gazem obojętnym, który pochłaniał fotony o wysokiej energii i sprawiał, że wszechświat nieprzezroczysty dla fal świetlnych. Był to okres rozpoczynający się od chwili wyemitowania kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła aż do chwili jego pierwszego wyemitowania gwiazdy i galaktyka były ukształtowane. The wszechświat następnie wkroczył w tak zwaną epokę rejonizacji, kiedy ciemna materia zaczęła się zapadać pod wpływem własnej grawitacji i ostatecznie zaczęła tworzyć gwiazdy i galaktyki.
Kosmolodzy odwołują się do przesunięcia ku czerwieni z w celu określenia kosmicznej epoki. Czas obecny jest oznaczony przez z=0, a im większa wartość z, tym bliżej Wielkiego Wybuchu. Na przykład z=9 oznacza czas, w którym wszechświat miał 500 milionów lat i z = 19, gdy miał zaledwie 200 milionów lat, blisko Wieku Ciemnego. Przy wyższych wartościach z (z ≥ 10) niezwykle trudno jest wykryć jakikolwiek obiekt (gwiazdę lub galaktyka) z powodu gwałtownego spadku transmisji ośrodka międzygalaktycznego. Naukowcom udało się zaobserwować kwazary i galaktyki aż do z w przybliżeniu równego 6.5. Teorie sugerują, że gwiazdy a 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]. Jednakże większość wykrywanych galaktyk ogranicza się do około z=3.5 i jest wykrywana w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Niezwykle trudno jest wykryć gwiazdy i galaktyki w skrajnym ultrafiolecie, ponieważ jest on silnie pochłaniany przez atmosferę.
Grupie naukowców kierowanej przez Saha z Międzyuczelnianego Centrum Astronomii i Astrofizyki (IUCAA) udało się dokonać tego wyjątkowego wyczynu za pomocą Teleskopu Obrazowania Ultrafioletowego (UVIT) znajdującego się na pokładzie indyjskiego satelity AstroSat. Zaobserwowali, Galaktyka AUDFs01 znajdujący się w Hubble Ekstremalne głębokie pole wykorzystujące ekstremalne światło UV z galaktyka. Było to możliwe, ponieważ szum tła w detektorze UVIT był znacznie mniejszy niż w HST. Odkrycie jest ważne, ponieważ otwiera nową dziedzinę wykrywania 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
