Astrônomos da Universidade da Califórnia, Irvine e de Baltimore Space Telescope Science Institute geraram a descrição mais precisa estatístico ainda de desmaio, galáxias antigas que existiam no universo de 500 milhões de anos após o Big Bang.
Em um trabalho de pesquisa publicado hoje na Nature Communications, a equipe descreve a sua utilização de um novo método estatístico para analisar os dados do Telescópio Espacial Hubble capturou durante estudos do céu longas. O método permitiu aos cientistas analisar sinais do ruído em imagens do céu profundo de Hubble, fornecendo a primeira estimativa do número de pequenas galáxias primordiais, no início do universo. Os pesquisadores concluíram que há perto de 10 vezes mais dessas galáxias que foram anteriormente detectados em pesquisas Hubble profundas.
UCI Ph.D. estudante Ketron Mitchell-Wynne, principal autor do estudo, disse que o período de tempo sob investigação é conhecida como a "época de reionização". Vindo após o Big Bang e algumas centenas de milhões anos em que um universo escuro foi dominado por hidrogênio neutro de absorção de fótons, a época de reionização foi caracterizado por uma transição de fase de gás de hidrogênio devido ao acelerado processo de estrela e formação de galáxias.
"É a volta mais longe você pode estudar com o Telescópio Espacial Hubble", disse Mitchell-Wynne. Câmeras do Hubble utilizar dispositivos de carga acoplada, sensores de imagem eletrônica de alta qualidade utilizados pela primeira vez em astronomia que mais tarde foram empregados em câmeras de vídeo profissionais. A equipe analisou dados que medem comprimentos de onda ópticos e infravermelhos. Fótons no espectro infravermelho vêm diretamente de estrelas e galáxias.
Os três painéis na parte superior da página mostrar diferentes componentes do infravermelho próximo do fundo da luz detectada pelo Telescópio Espacial Hubble em levantamentos do céu profundo. O da esquerda é um mosaico de imagens tiradas ao longo de um período de 10 anos. Quando todas as estrelas e galáxias são mascarados, os sinais de fundo pode ser isolado, como se vê nos segundo e terceiro painéis. O do meio revela "light intrahalo" de estrelas desonestos arrancadas de suas galáxias hospedeiras, eo painel à direita captura a assinatura das primeiras galáxias se formaram no Universo.
UCI cosmólogo Asantha Cooray, líder do projeto de pesquisa, apontou para sondas recentes sobre extragaláctica luz infravermelha fundo pelo Instituto de Tecnologia da Califórnia do instrumento CIBER. "CIBER mediu o fundo infravermelho em dois comprimentos de onda, 1,1 e 1,6 microns", disse ele. Estas medidas levaram o grupo CIBER para confirmar a existência de "light intrahalo" de estrelas distribuídas fora galáxias.
Cooray, professor de física e astronomia, disse: "Nós acreditamos que é verdade que há intrahalo luz, mas fizemos uma descoberta nova, olhando para cinco bandas infravermelhas com Hubble Nós tipo de sobreposição com CIBER e, em seguida, entrar em comprimentos de onda ópticos curtos,. e nós vemos além de intrahalo acender um novo componente -. estrelas e galáxias que se formaram pela primeira vez no universo "
O levantamento do céu profundo era parte de um projeto de pesquisa com sede em Hubble maior chamado Cosmic Assembly Near-Infrared profundo Extragalactic Legado Survey. "VELAS não foi iniciado por esta causa, mas verifica-se que a forma como os dados foram extraídos foi favorável para o que queríamos fazer", disse Mitchell-Wynne. "A partir da análise CIBER, sabíamos que haveria uma detecção de luz intrahalo nas bandas de infravermelhos. Nós realmente não sabia o que esperar em os ópticos. Com dados do Hubble, vimos uma grande queda na amplitude do sinal entre os dois. Com isso espectros, nós começamos a ficar um pouco mais confiante de que estávamos vendo as primeiras galáxias. "
"Para esta pesquisa, tivemos de olhar atentamente para o que chamamos de 'pixels' vazios, os pixels entre as galáxias e as estrelas", disse Cooray. "Nós podemos separar o ruído do sinal fraco associado com primeiras galáxias, olhando para as variações na intensidade de um pixel para outro. Nós escolher um sinal de estatística que diz que há uma população de objetos fracos. Nós não vemos que o sinal em os comprimentos de onda ópticos [], apenas em infravermelho. Esta é a confirmação de que o sinal é desde os tempos iniciais do universo. "
Ele acha que estas galáxias primordiais eram muito diferentes das galáxias espirais e em forma de disco bem definidos atualmente visíveis no universo. Eles foram mais difusos e povoada por estrelas gigantes. Cooray observou que mais prova observacional para descobertas de sua equipe será possível com o lançamento do Telescópio Espacial James Webb em 2018. "Estas galáxias são muito fraco", disse ele, "por isso, se temos um telescópio maior, como James Webb, que vai ser capaz de ir muito profundo e vê-los individualmente. "
"Esta é uma descoberta muito excitante", disse Henry C. Ferguson, astrônomo do Space Telescope Science Institute de Baltimore e co-investigador principal para VELAS. "É a primeira vez que temos sido capazes de medir convincentemente esta assinatura sutil das primeiras galáxias com Hubble, dando-nos um punho mais firme sobre o que procurar quando o telescópio espacial James Webb lança poucos anos a partir de agora."
Outra área de pesquisa Cooray espera prosseguir no futuro próximo está a investigar a mesma parte do céu em outras bandas, tais como raios-X, usando da NASA Observatório de raios-X Chandra. "Poderia haver emissões de raios-X associados com este material primordial?" ele disse. "Astrofísicos teóricos explicaram que as primeiras estrelas desmoronou muito rapidamente, porque eles eram tão enorme Eles não vão supernovas e dispersar o material;.. Eles estão realmente acredita-se ter desmoronado em buracos negros Gostaríamos de ver se há qualquer X emissões -Ray associados a esses eventos ".
O Galaxy diário via Universidade da Califórnia, Irvine
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