Pressmeddelande
Jätteklump i rymden har en inre glöd
Upptäckt av VLT visar att urtida vätgasmoln har sin kraftkälla i mitten
17 augusti 2011
ESO:s jätteteleskop VLT har avslöjat kraftkällan för ett ovanligt, vidsträckt moln av glödande gas i det tidiga universum. Den gigantiska gasklumpen, en så kallad Lyman-alfa-blobb, är en av de största enskilda himlakroppar vi känner till. De nya observationerna visar att molnets kraftkälla måste vara galaxer som är inbäddande inuti det. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature den 18 augusti.
Ett forskarteam av astronomer har använt ESO:s jätteteleskop VLT för att studera ett exemplar av en ovanlig typ av objekt, de så kallade Lyman-alfa-blobbarna [1]. Dessa väldiga och mycket ljusstarka, ovanliga formationer hittas vanligtvis i områden i det tidiga universum där densiteten av materia är hög. Forskarteamet upptäckte att ljuset som kommer från en av dessa blobbar är polariserat [2]. I det vardagliga livet används polariserat ljus till exempel för att skapa 3D-effekter i biosalongen [3]. Det här är första gången polarisation har upptäckts i en Lyman-alfa-blobb och observationen hjälper till att lösa mysteriet med varför dessa jätteklumpar lyser.
– Vi har för första gången visat att glöden från detta gåtfulla objekt är utspritt ljus från ljusstarka galaxer inuti det, snarare än gasen i molnet som lyser, förklarar han.
Lyman-alfa-blobbar är bland universums största objekt. De är gigantiska moln av vätgas som kan ha diametrar på upp till hundratusentals ljusår (ett par gånger större än Vintergatan). De lyser dessutom lika kraftigt som de ljusstarkaste galaxerna. Vanligtvis upptäcks de på stora avstånd från oss, vilket betyder att vi ser dem som de var när universum bara var några få miljarder år gammalt. Det gör dem viktiga för forskare som vill förstå hur galaxer bildades och utvecklades när universum var yngre. Men kraftkällan bakom deras extrema luminositet, och blobbarnas mer exakta natur, har hittills varit okänd.
Teamet studerade en av de först upptäckta och ljusstarkaste bland jätteklumparna. Den går under namnet LAB-1 och upptäcktes år 2000. Den befinner sig så långt borta att ljuset från den har tagit 11,5 miljarder år att ta sig hit. Med en diameter på 300 000 ljusår är den också en av de största blobbar vi känner till och har ett flertal unga galaxer inuti sig, bland dem en så kallad aktiv galax [4].
Det finns flera konkurrerande teorier som vill förklara hur Lyman-alfa-blobbar lyser. En idé är att de lyser när kall gas dras in av blobbens kraftfulla gravitationsfält och då värms upp. En annan ide är att de lyser på grund av ljusstarka objekt inuti dem: galaxer med kraftfull stjärnbildning, eller med omättliga svarta hål som slukar det omgivande materialet. De nya observationerna visar att det är inbäddade galaxer, och inte gas som dras in, som driver LAB-1.
Forskarteamet testade de två teorierna genom att mäta om ljuset från blobben var polariserat. Genom att studera hur ljus är polariserat kan astronomer ta reda på vilka fysikaliska processer som producerade ljuset, eller vad som hänt med det under dess färd till jorden. Om ljuset reflekteras eller sprids så blir det polariserat, och med hjälp av mycket känsliga instrument kan denna subtila effekt detekteras. Att uppmäta polarisationen hos ljuset från en avlägsen Lyman-alfa-blobb är dock en mycket utmanande observation på grund av avståndet dit.
Claudia Scarlata vid Minnesotas universitet i USA är en av medförfattarna till artikeln.
– De här observationerna skulle inte ha kunnat genomföras utan VLT och dess instrument FORS. Det var uppenbart att vi skulle behöva två saker: ett teleskop med en spegel på minst åtta meter för att kunna samla in tillräckligt mycket ljus, och en kamera som var kapabel att mäta ljusets polarisation, tillägger hon.
Genom att observera målet under ungefär 15 timmar med jätteteleskopet VLT upptäckte teamet att ljuset från Lyman-alfa-blobben LAB-1 var polariserat i en ring runt dess mitt, men att det inte alls var polariserat i centrum. Denna effekt är nästintill omöjlig att producera om ljuset endast kommer från gas som faller in mot blobben på grund av gravitation. Men det är just vad man kan förvänta sig om ljuset ursprungligen kommer från galaxer som ligger inbäddade i centralregionen, innan det sprids av den omgivande gasen.
Astronomerna planerar nu att studera fler av dessa objekt för att se om resultaten för LAB-1 stämmer även för andra blobbar.
Noter
[1] Namnet kommer av att blobbarna strålar ut ljus vid en karakteristisk våglängd, något som kallas för Lyman-alfa-strålning. Den alstras när elektroner i vätgasatomer hoppar från atomernas näst lägsta till lägsta energinivå.
[2] När ljusvågor blir polariserade så har de elektriska och magnetiska fält som bygger upp vågen en särskild orientation. I helt opolariserat ljus är orienteringen av fälten slumpartad och ingen riktning är mer trolig än nån annan.
[3] Denna 3D-effekt skapas genom att se till att det vänstra och högra ögat ser bilder som är aningen olika. I vissa 3D-biografer används polariserat ljus för att göra detta. Olika bilder som skapas med olika polarisation av ljuset skickas ut till vårt vänstra och högra öga genom att använda polarisationsfilter i glasögonen.
[4] En aktiv galaxer är en galax vars ljusstarka kärna tros drivas av ett väldigt svart hål. Aktiva galaxers utstrålning alstras i material som hettas upp när det dras in mot det svarta hålet.
Mer information
Forskningen presenteras i en artikel, “Central Powering of the Largest Lyman-alpha Nebula is Revealed by Polarized Radiation” av Hayes m. fl., som kommer att publiceras i tidskriften Nature den 18 augusti 2011.
ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 15 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, Italien, Nederländerna, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop: VISTA, som observerar infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop, samt VST, det största teleskopet som konstruerats för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO bidrar dessutom till ALMA, ett revolutionerande astronomiskt teleskop och världens hittills största astronomiska projekt. ESO planerar för närvarande bygget av ett europeiskt extremt stort teleskop i 40-metersklass för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.
Länkar
Kontakter
Dr Matthew Hayes
Institute of Research into Astrophysics and Planetology
University of Toulouse, Toulouse, France
Tel: +33 5 61 33 28 60
Mobil: +33 7 77 36 10 70
E-post: matthew.hayes@ast.obs-mip.fr
Dr Claudia Scarlata
Institute for Astrophysics, School of Physics and Astronomy
University of Minnesota, Minneapolis, USA
Tel: +1 612 626 1811
E-post: scarlata@astro.umn.edu
Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-post: rhook@eso.org
Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org
Om pressmeddelandet
| Pressmeddelande nr: | eso1130sv |
| Namn: | LAB-1 |
| Typ: | Early Universe : Cosmology : Morphology : Large-Scale Structure |
| Facility: | Very Large Telescope |
| Instruments: | FORS2 |
| Science data: | 2011Natur.476..304H |
Bilder
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.