Pressmeddelande

ALMA avslöjar hemligheten bakom jätteklump i rymden

21 september 2016

En internationell forskargrupp har använt ALMA samt bland annat ESO:s Very Large Telescope för att upptäcka sanningen bakom en sällsynt typ av objekt i det avlägsna universum som kallas Lyman alfa-blobbar. Fram tills nu har astronomer inte förstått vad som gör att dessa enorma gasmoln lyser så starkt. Nu har ALMA sett två galaxer i hjärtat av ett av dessa objekt som lyser upp sin omgivning genom att bilda nya stjärnor i en frenetisk takt. Galaxparet ligger dessutom i mitten av en svärm av mindre galaxer som tycks utgöra en tidig fas i bildandet av en tung galaxhop. De två ALMA-källorna förväntas utvecklas till en enda jättelik elliptisk galax.

Lyman alfa-blobbar (LAB) är gigantiska moln av vätgas som kan vara uppemot hundratusentals ljusår tvärsöver och som har upptäckts på väldigt stora kosmiska avstånd. Bakom namnet ligger det karaktäristiska ultravioletta ljuset som de sänder ut, Lyman alfa-strålning [1], och att de i tidigare observationer såg ut som amöba-liknande fläckar på himlen. Processen som ger upphov till LAB-fenomenet har blivit ett astronomisk gåta, men observationer med ALMA kan nu ha löst mysteriet.

En av de största kända Lyman alfa-blobbarna, och den som studerats bäst, kallas LAB-1, eller SSA22-Lyman alfa-blobb 1. Inbäddad i mitten av en stor hop av galaxer som ännu inte är färdigbildad, LAB-1 blev 2000 det första sådana objektet som upptäcktes. Den ligger så långt bort att dess ljus behöver 11,5 miljarder år för att nå oss.

En forskargrupp som leds av astronomen Jim Geach vid Centrum för astrofysikforskning vid University of Hertfordshire i Storbritannien har nu utnyttjat ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) för att se djupt in i LAB-1. Tack vare ALMA:s oöverträffliga förmåga att observera ljus från kalla stoftmoln i avlägsna galaxer kunde astronomerna peka ut och upplösa flera källor i submillimeterljus [2].

Noter

[1] De negativt laddade elektronerna som kretsar runt den positivt laddade kärnan i en atom har kvantiserade energinivåer. Det innebär att de kan bara existera i specifika energitillstånd, och de kan bara röra sig mellan dem genom att skaffa sig eller förlora exakta mängder av energi. Lyman alfa-strålning produceras när elektronerna i väteatomer faller från den nästlägsta till den lägsta energinivån. Den exakta mängden av energi frigörs som ljus med en speciell våglängd i den ultravioletta delen av spektrat, som astronomer kan upptäcka med rymdteleskop, och från jorden för rödskiftade objekt. För LAB-1, med en rödförskjutning av z~3, framträder Lyman alfa-ljuset som synligt ljus.

[2] Upplösning är förmågan att skilja mellan två eller flera närliggande objekt. Vid låga upplösningar kan flera ljusa objekt på avstånd se ut som en enda lysande fläck. Bara på mindre avstånd kan vi urskilja varje individuell källa. Tack vare ALMA:s höga upplösningsförmåga kan forskare se att vad man tidigare trodde var ett enda objekt i själva verket består av två separata källor.

[3] Instrumenten som användes var Space Telescope Imaging Spectograph (STIS) som sitter på NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble och Multi-Object Spectrometer For Infra-Red Exploration (MOSFIRE) som sitter på Keck 1-teleskopet i Hawaii.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i en artikel med titel “ALMA observations of Lyman-α Blob 1: Halo sub-structure illuminated from within” av J. Geach m. fl. Som publiceras i tidsskriften Astrophysical Journal.

Forskarlaget består av J. E. Geach (Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire, Hatfield, Storbritannien), D. Narayanan (Department of Physics and Astronomy, Haverford College, Haverford PA, USA; Department of Astronomy, University of Florida, Gainesville FL, USA), Y. Matsuda (National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Tokyo, Japan; The Graduate University for Advanced Studies, Mitaka, Tokyo, Japan), Matthew Hayes (Institutionen för astronomi, Stockholms universitet, samt Oskar Klein Center för kosmopartikelfysik, Stockholm, Sverige), Lluis Mas-Ribas (Institutet för teoretisk astrofysik, Universitetet i Oslo, Norge), M. Dijkstra (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Oslo, Norge), C. C. Steidel (California Institute of Technology, Pasadena CA, USA ), S. C. Chapman (Department of Physics and Atmospheric Science, Dalhousie University, Halifax, Kanada), R. Feldmann (Department of Astronomy, University of California, Berkeley CA, USA), A. Avison (UK ALMA Regional Centre Node; Jodrell Bank Centre for Astrophysics, School of Physics and Astronomy, The University of Manchester, Manchester, Storbritannien), O. Agertz (Department of Physics, University of Surrey, Guildford, Storbritannien), Y. Ao (National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Tokyo, Japan), M. Birkinshaw (H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Bristol, Storbritannien), M. N. Bremer (H.H. Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Bristol, Storbritannien), D. L. Clements (Astrophysics Group, Imperial College London, Blackett Laboratory, London, Storbritannien), H. Dannerbauer (Instituto de Astrofísica de Canarias, La Laguna, Teneriffa, Spanien; Universidad de La Laguna, Astrofísica, La Laguna, Teneriffa, Spanien), D. Farrah (Department of Physics, Virginia Tech, Blacksburg VA, USA), C. M. Harrison (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Durham, Storbritannien), M. Kubo (National Astronomical Observatory of Japan, Mitaka, Tokyo, Japan), M. J. Michałowski (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, Storbritannien), D. Scott (Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Kanada), M. Spaans (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Groningen, Nederländerna) , J. Simpson (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Edinburgh, Storbritannien), A. M. Swinbank (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, Durham, Storbritannien), Y. Taniguchi (The Open University of Japan, Chiba, Japan), E. van Kampen (ESO, Garching, Tyskland), P. Van Der Werf (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, Nederländerna), A. Verma (Oxford Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford, Oxford, Storbritannien) och T. Yamada (Astronomical Institute, Tohoku University, Miyagi, Japan).

Länkar

• Forskningsartikeln

• Bilder på ALMA

• Bilder på VLT

Kontakter

Jim Geach
Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire
Hatfield, UK
E-post: j.geach@herts.ac.uk

Matthew Hayes
Stockholm University
Stockholm, Sweden
Tel: +46 (0)8 5537 8521
E-post: matthew@astro.su.se

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
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

Connect with ESO on social media