Fødslen af universets tidligste galakser observeret for første gang
Gennem superteleskopet James Webb har forskere fra Københavns Universitet for første gang set dannelsen af tre af de absolut tidligste galakser i universet for over 13 milliarder år siden. Den sensationelle opdagelse bidrager med vigtig viden om universet og er i dag udgivet i det prestigefyldte tidsskrift Science.
![Gennem teleskopet kan forskerne se signaler fra store mængder af gas, som samler sig og strømmer ind mod tre mini-galakser, der er i gang med at blive opbygget for over 13 milliarder år siden. Illustration lavet af NASA.](/data/images/public/13561218/13819356/8220dec7-8e30-4625-a3e0-ca7b7dc2baf3-w_720.jpg)
For første gang i astronomiens historie har forskere fra Niels Bohr Institutet bevidnet fødslen af tre af universets absolut tidligste galakser for et sted mellem 13,3 og 13,4 milliarder år siden.
Opdagelsen er sket gennem rumteleskopet James Webb, som har givet verden de første ’live observationer’ af galakser i færd med at blive dannet.
Gennem teleskopet kan forskerne se signaler fra store mængder af gas, som samler sig og strømmer ned mod en mini-galakse, der er i gang med at blive opbygget. Og det er ifølge teorierne og computersimuleringer sådan galakser bliver dannet, men det har aldrig været observeret før nu.
”Man kan sige, at det er de første "direkte" billeder af galaksedannelse, vi har set. Hvor James Webb tidligere har vist os tidlige galakser på senere udviklingstrin, bevidner vi her selve deres fødsel og dermed opbygningen af de første stjernesystemer i universet,” siger adjunkt Kasper Elm Heintz fra Niels Bohr Institutet, som har ført an i det nye studie.
Studiet er i dag udgivet i det ansete videnskabelige tidsskrift Science.
Galakser født kort efter Big Bang
Forskerne anslår, at fødslen af de tre galakser skete cirka 400-600 millioner år efter Big Bang, eksplosionen der begyndte det hele. Det lyder umiddelbart af mange år, men i universets levetid på 13,8 milliarder år svarer det til, at galakserne blev dannet i løbet af de første cirka tre til fem procent af universets levealder.
I tiden lige efter Big Bang var universet en kæmpe uigennemsigtig gaståge af brintatomer – modsat i dag, hvor nattehimlen er et lysende gennemsigtigt tæppe af stjerner.
”Over de næste par hundrede millioner år efter Big Bang blev de første stjerner dannet, og derefter begyndte stjerner og gas at samle sig til galakser. Det er den proces, vi her ser starten på i vores observationer,” forklarer lektor Darach Watson.
Galaksefødslerne foregik i den epoke i universets historie, der kaldes den kosmiske reionisering, hvor energien og lyset fra nogle af de første galakser brød gennem tågerne af brintgas.
Og det er netop de store mængder brintgas, som forskerne ved hjælp af James Webb-rumteleskopets infrarøde syn har opfanget. Dette er den fjerneste måling af det kolde, neutrale brintgas, som er byggestenene til stjerner og galakserne, som forskere har fundet til dato.
Gør os klogere på hvor vi kommer fra
Kasper Elm Heintz har udført studiet i tæt samarbejde med bl.a. forskerkollegerne Darach Watson, Gabriel Brammer og PhD studerende Simone Vejlgaard fra Cosmic Dawn Center på Niels Bohr Institutet – et center, der som sit erklærede mål vil undersøge og forstå universets daggry. Et mål, de med det seneste resultat er kommet en hel del tættere på.
Forskerholdet har allerede søgt om at få mere observationstid med James Webb-rumteleskopet, så de forhåbentlig kan udbygge det nye resultat og blive endnu klogere på den tidligste epoke i galaksers dannelse.
”Lige nu handler det om at kortlægge vores nye observationer af galakser, der bliver dannet, endnu mere detaljeret end før muligt. Samtidig forsøger vi også hele tiden at skubbe grænsen for hvor langt ud i universet vi kan se, og måske kan vi stadig komme endnu længere ud,” siger Simone Vejlgaard.
Den nye viden bidrager ifølge forskeren med viden som taler ind i et af de mest grundlæggende spørgsmål, vi som mennesker kan stille.
”Et af de mest fundamentale spørgsmål, som vi mennesker altid har stillet er: ’Hvor kommer vi fra?’. Her tilføjer vi endnu en brik til svaret ved at belyse skabelsesøjeblikket af nogle af de første strukturer i universet. En proces, som vi kommer til at undersøge nærmere, indtil vi forhåbentlig kan lægge endnu flere brikker i puslespillet,” slutter lektor Gabriel Brammer.
Studiet er udført af forskerne Kasper E. Heintz, Darach Watson, Gabriel Brammer, Simone Vejlgaard, Anne Hutter, Victoria B. Strait, Jorryt Matthee, Pascal A. Oesch, Pall Jakobsson, Nial R. Tanvir, Peter Laursen, Rohan P. Naidu, Charlotte A. Mason, Meghana Killi, Intae Jung, Tiger Yu-Yang Hsiao, Abdurro’uf, Dan Coe, Pablo Arrabal Haro, Steven L. Finkelstein, & Sune Toft.
Den danske del af forskningen er finansieret af Danmarks Grundforskningsfond og Carlsbergfondet.
Sådan gjorde de
Forskerne har målt dannelsen af de første galakser ved hjælp af sofistikerede modeller for, hvordan lyset fra galakserne blev absorberet af det neutrale gas, der ligger i -og omkring galaksen. Denne overgang kaldes Lyman-alpha overgangen.
Ved at måle på lyset kunne forskerne udskille gassen fra de nydannede galakser fra den øvrige gas. Målingerne har kun været mulige med James Webb-rumteleskopets meget følsomme, infrarøde, spektropiske egenskaber.
Om universets tidlige år
Universet startede sit liv for cirka 13,8 milliarder år siden i et kæmpe brag – Big Bang. I eksplosionen blev der dannet en overflod af bittesmå partikler mindre end atomer såsom kvarker og elektroner. Disse partikler ’klumpede’ sig sammen og dannede protoner og neutroner, som senere samlede sig til atomkerner. Cirka 380.000 år efter Big Bang begyndte elektroner at gå i kredsløb om atomkerner, og de mest simple af universets atomer blev gradvist dannet.
Efter nogle hundrede millioner år blev de første stjerner formet. Inde i selve stjernerne blev de større og mere komplekse atomer, vi har omkring os, dannet.
Senere samlede stjernerne sig til galakser. De ældste galakser, vi kender, blev formet omkring 3-400 millioner år efter Big Bang. Vores eget solsystem blev til for omkring 4,6 milliarder år siden – mere end 9 milliarder år efter Big Bang.
Nøgleord
Kontakter
Kasper Elm Heintz
Adjunkt
Cosmic Dawn Center
Niels Bohr Institutet
Københavns Universitet
keheintz@nbi.ku.dk
+45 23 82 40 56
Michael Skov Jensen
Journalist og teamkoordinator
Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Københavns Universitet
msj@science.ku.dk
+45 93 56 58 97
Billeder
![Gennem teleskopet kan forskerne se signaler fra store mængder af gas, som samler sig og strømmer ind mod en mini-galakse, der er i gang med at blive opbygget for over 13 milliarder år siden. Illustration lavet af NASA.](/data/images/public/13561218/13819356/2a34d596-6c4e-4c89-9c00-180d95f5677d-w_240.jpg)
![Kasper Elm Heintz fra Cosmic Dawn Center på Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet](/data/images/public/13561218/13819356/4efe5a60-dd73-4fbe-851a-6652b0a74f82-w_240.jpg)
![Forskerne bag opdagelsen Gabriel Brammer, Kasper E. Heintz, Darach Watson, og Simone Vejlgaard.](/data/images/public/13561218/13819356/739c4b0e-0e36-431f-82a3-a15d25f126c8-w_240.jpg)
Følg pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Skriv dig op her, og modtag pressemeddelelser på e-mail. Indtast din e-mail, klik på abonner, og følg instruktionerne i den udsendte e-mail.
Flere pressemeddelelser fra Københavns Universitet - Det Natur- og Biovidenskabelige Fakultet
Fungus gnat entombed in a 40-million-year-old piece of amber is a rare gem30.8.2024 06:00:00 CEST | Pressemeddelelse
A Danish amber collector’s find upon a wild North Sea shore in the 1960’s has proved to be of great and surprising significance. After having thoroughly examining the roughly 40-million-year-old piece of amber, University of Copenhagen researchers have discovered it to contain the first fossil of a predatory fungus gnat belonging to a rare genus. The research contributes new knowledge about the distribution of the gnat species and about biodiversity across space and time.
Myggeart opdaget i 40 millioner år gammelt rav er en sjælden perle30.8.2024 06:00:00 CEST | Pressemeddelelse
En Vestjysk ravsamler fandt i 1960’erne et unikt myggefossil uden at vide det. Nu har forskere fra Københavns Universitet undersøgt det ca. 40 millioner år gamle rav, som indeholder det første fossil af en rovsvampemyg som tilhører en sjælden slægt. Forskningen bidrager med ny viden om myggeartens udbredelse og fortidens biodiversitet.
Næsten erklæret uddød: Yderst sjælden bi genopdaget efter 50 år26.8.2024 07:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Et forskerhold fra Københavns Universitet har genopdaget den udryddelsestruede overdrevsvejbi i Jægerspris på Nordsjælland. Bien er sidst set i Danmark i 1973 og ville om få år være erklæret nationalt uddød. Fundet peger på, at græssende kvæg og heste hele året rundt gavner de vilde bier.
Historisk stor bevilling skal give Danmark verdens bedste naturvidenskabelige undervisere22.8.2024 07:00:00 CEST | Pressemeddelelse
Med forskning i international topklasse og 125 millioner kroner i ryggen fra Novo Nordisk Fonden skal Københavns Universitet sammen med Aarhus og Syddansk Universitet gøre os klogere på, hvordan man leverer den bedste naturvidenskabelige undervisning på universiteterne. Satsningen er den største enkeltstående satsning på globalt plan og bringer Danmark i front på et historisk underprioriteret område.
Widespread practice among athletes harms both performance and health15.7.2024 10:27:00 CEST | Press release
Drastically cutting back on caloric intake to lose weight ahead of competition is commonplace among athletes. However, this type of 'dieting' doesn’t just diminish performances, it can also compromise their immune systems. These are the findings of a new study from the University of Copenhagen.
I vores nyhedsrum kan du læse alle vores pressemeddelelser, tilgå materiale i form af billeder og dokumenter samt finde vores kontaktoplysninger.
Besøg vores nyhedsrum