Unik studie visar ljusets (om)väg genom galaxerna

Den här bildsköna galaxen har aldrig tidigare undersökts med den här detaljrikedomen, och den har därför inte fått något mer spännande namn än J082354.96+280621.6, vilket är en beteckning som anger var på himlen galaxen finns, men LARS forskarna har gett den smeknamnet "kroken".
Foto: ESA/Hubble & NASA, M. Hayes.

En unik och omfattande studie av stjärnsmällsgalaxer har publicerats i Astrophysical Journal Letter av forskare i det internationella projektet LARS vid Stockholms universitet. Forskarna har undersökt hur ultraviolett ljus med en viss våglängd färdas genom galaxerna och funnit att ljuset ofta tar en omväg innan det når oss. En effekt av detta är att galaxerna ser större och mer diffusa ut än de egentligen är.



Detta är de första resultaten från LARS-projektet (Lyman Alpha Reference Sample) där rymdteleskopet Hubble (HST) har använts för att detaljstudera 14 närbelägna galaxer och ta reda på hur så kallat Lyα-ljus färdas genom galaxerna.

– Vi fann att Lyα-ljuset har svårt att ta sig ut från galaxerna. I de fall det lyckas ta sig ut så sker det genom att ljuset studsar på moln av neutral vätgas. Detta studsande gör att ljuset färdas längre och längre ut och får galaxerna att se större ut i Lyα-ljus än i vanligt synligt ljus, säger Lucia Guaita, postdoktor vid Institutionen för astronomi, Stockholms universitet, som är medarbetare i projektet.


Det ultravioletta ljuset som används i studien kommer från väte som skickar ut strålning i spektrallinjen Lyman alfa (Lyα). Att förstå hur Lyα-ljuset transporteras genom, och tar sig ut från galaxerna är en mycket viktig pusselbit när astronomer undersöker hur galaxer bildas och utvecklas. En stor andel av forskningen på det tidiga (och avlägsna) universum de senaste 15 åren använder sig just av Lyα-observationer för att bestämma egenskaperna hos de ljussvaga och svårupptäckta galaxerna. Genom att studera mer närbelägna galaxer av samma typ i detalj blir det lättare att tolka observationerna av galaxer i universums barndom.
 


– Galaxerna i LARS har valts ut så att de har samma egenskaper som unga galaxer i det avlägsna universum. När man studerar dem närmare ser man att de har oregelbunden form, beroende på att de krockar med andra galaxer. Dessa galaxkrockar var vanliga tidigare i universums historia och sätter igång stjärnbildningen i galaxer, säger Matthew Hayes, postdoktor vid IRAP, Toulouse i Frankrike, som är förstaförfattare till LARS-teamets första artikel.



Genom att använda Hubble-teleskopets unika detaljskärpa kan man i LARS-projektet noggrant studera hur ultraviolett strålning färdas genom galaxer och hur den påverkas av gas och stoft. Detta är första gången så pass detaljerade studier har genomförts i så stor omfattning.



LARS är det största svenskledda projektet som genomförts på HST hittills. Projektet leds av professor Göran Östlin vid Institutionen för astronomi, Stockholms universitet. En bild på en av galaxerna som observerats i projektet har valts ut som veckans bild av Hubble-teleskopets websida http://www.spacetelescope.org/images/potw1313a/.



– De första resultaten från LARS är spännande, men vi har mängder med mer data som samlats in av Hubble för LARS räkning. Vi kommer publicera fler högintressanta resultat senare i år, säger Göran Östlin.
 


Länk till artikeln: http://iopscience.iop.org/2041-8205/765/2/L27

För ytterligare information kontakta
Göran Östlin, professor vid institutionen för astronomi vid Stockholms universitet, tfn 08-5537 8513, e-post ostlin@astro.su.se