Pressemeddelelse

Universet med fuldt blus på

Næsten hele himlen lyser op i Lyman-alphastråling, afslører ESOs MUSE

1. oktober 2018

Der er fundet enorme kosmiske mængder af atomart hydrogen omkring fjerne galakser. Dybe observationer med spektrografen MUSE på ESOs Very Large Telescope med den fantastiske følsomhed, som MUSE har, gjorde det muligt direkte at observere svagtlysende skyer af hydrogen, som lyser op med Lyman-alphastråling i det tidlige Univers - og næsten hele himlen er dækket af dette lys, som kun ses med instrumenter.

Den uventede mængde Lyman-alpha emission i det område, som dækkes af Hubble Ultra Deep Field (HUDF) optagelsen fylder næsten hele billedfeltet, og det har fået forskerne til at konkludere, at næsten hele himlen stråler i det usynlige Lyman-alpha-lys fra det tidlige Univers[1]. Opdagelsen er gjort af et internationalt forskerhold med instrumentet MUSE på ESOs Very Large Telescope (VLT).

Himlen ser vildt forskellig ud i forskellige bølgelængder. Det er ikke noget nyt for astronomerne, men det var alligevel en overraskelse at se, hvor meget denne Lyman-alpha stråling er udbredt. "Det var helt bogstaveligt en øjenåbner at erkende, at hele himlen lyser i optisk lys fra fjerne hydrogenskyer," forklarer Kasper Borello Schmidt, som er med i forskerholdet.

"Det her er en stor opdagelse!", tilføjede holdmedlem Themiya Nanayakkara. "Næste gang, du ser på en måneløs nattehimmel med stjerner på, så forestil dig, at himlen er oplyst af gløden fra hydrogen; Universets første byggesten ud over det hele."

HUDFområdet, hvor forskerne har gjort opdagelsen, er et på alle måder almindeligt område af himlen i stjernebilledet Fornax (Den kemiske Ovn), men lige det område er omhyggeligt registreret af  NASA/ESA Hubble Space Telescope i 2004, hvor teleskopet brugte mere end 270 timers dyrebar observationstid på at se dybere ud i himlen, end det nogensinde før var gjort.

HUDF observationerne viste tusindvis af galakser, som er spredt ud over, hvad der så ud til at være et uinteressant mørkt himmelområde, og det gav os en ganske ydmyg fornemmelse af Universets størrelse. Med MUSEs nye gode muligheder, kan vi nu se endnu dybere - og længere væk. Opdagelsen af Lyman-alphalys i HUDF markerer første gang, hvor astronomerne har været i stand til at se den svage stråleglans fra den gas, som omgiver de tidligste galakser. På billedet er Lyman-alphalyset lagt ind over det kendte HUDF-billede.

Instrumentet MUSE, som har skaffet disse observationer, er en top-klasse integral field spectrograph installeret på Unit Teleskop 4 på VLT på ESOs Paranal Observatorium [2]. Når MUSE kigger på himlen, ser det hele fordelingen af lys i forskellige bølgelængder i hver eneste pixel på den specielle detektor. At kunne se hele spektret fra de astronomiske objekter på samme tid, giver astronomerne helt nye muligheder for at studere de processer, som foregår i Universet i dybden[3].

"Disse MUSE-observationer giver os en helt nyt indsigt i, hvordan de tynde gasskaller omgiver galakserne i det tidige Univers," kommenterer Philipp Richter, som også er medlem af forskerholdet.

Det internationale forskerhold bag disse observationer har en foreløbig ide om, hvad der har fået disse fjerne skyer af hydrogen til at lyse, men den præcise årsag er stadig ukendt. Det, at gløden menes at dække næsten hele himlen, gør dog, at man godt kan forvente, at sagen bliver opklaret en gang i fremtiden.

"I fremtiden har vi planer om at foretage endnu mere følsomme målinger," slutter Lutz Wisotzki, som leder forskergruppen. "Vi vil gerne i detaljer finde ud af, hvordan disse enorme lagre af atomart hydrogen fordeler sig i rummet."

Noter

[1] Lyset bevæger sig enormt hurtigt, men det har dog en endelig hastighed. Det betyder, at det lys, som når os fra de meget fjerne galakser, har brugt meget lang tid på at nå frem til os. Dermed får vi et vindue ind til fortiden, og den gang, da Universet var meget yngre.

[2] Unit Telescope 4 påVLT, Yepun, er udstyret med en række specielle videnskabelige instrumenter og teknologisk avancerede systemer. Det drejer sig blandt andet om Adaptive Optics Facility, som forleden fik tildelt prisen Paul F. Forman Team Engineering Excellence Award af det amerikanske optiske selskab, for 2018.

[3] Den Lyman-alpha som MUSE observerer, stammer fra atomare elektronovergange i hydrogen atomer, som udsender lys med en bølgelængder omkring 122 nanometer. Det bølgelængdeområde absoberes helt og aldeles af Jordens atmosfære. Kun den rødforskudte Lyman-alpha stråling fra meget fjerne galakser har en bølgelængde, som er stor nok til at passere igennem atmosfæren uhindret, så den kan detekteres af ESOs jordbaserede teleskoper.

Mere information

Forskningsresultatet er publiceret i en artikel med titlen “Nearly 100% of the sky is covered by Lyman-α emission around high redshift galaxies” idag i tidsskriftet Nature.

The team is composed of Lutz Wisotzki (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), Roland Bacon (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrig), Jarle Brinchmann (Universiteit Leiden, the Netherlands; Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal), Sebastiano Cantalupo (ETH Zürich, Switzerland), Philipp Richter (Universität Potsdam, Tyskland), Joop Schaye (Universiteit Leiden, the Netherlands), Kasper B. Schmidt (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), Tanya Urrutia (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), Peter M. Weilbacher (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), Mohammad Akhlaghi (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, Université de Lyon, Frankrig), Nicolas Bouché (Université de Toulouse, Frankrig), Thierry Contini (Université de Toulouse, Frankrig), Bruno Guiderdoni (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon, L’Université de Lyon, Frankrig), Edmund C. Herenz (Stockholms universitet, Sverige), Hanae Inami (L’Université de Lyon, Frankrig), Josephine Kerutt (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), Floriane Leclercq (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon,L’Université de Lyon, Frankrig), Raffaella A. Marino (ETH Zürich, Schweiz), Michael Maseda (Universiteit Leiden, Nederlandene), Ana Monreal-Ibero (Instituto Astrofísica de Canarias, Spain; Universidad de La Laguna, Spain), Themiya Nanayakkara (Universiteit Leiden, Nederlandene), Johan Richard (CRAL - CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, ENS de Lyon,L’Université de Lyon, Frankrig), Rikke Saust (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), Matthias Steinmetz (Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Tyskland), and Martin Wendt (Universität Potsdam, Tyskland).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• Fotos af MUSE
• Fotos af VLT

Kontakter

Lutz Wisotzki
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam
Potsdam, Germany
Tel: +49 331 7499 532
Email: lwisotzki@aip.de

Roland Bacon
MUSE Principal Investigator / Lyon Centre for Astrophysics Research (CRAL)
Lyon, France
Mobil: +33 6 08 09 14 27
Email: rmb@obs.univ-lyon1.fr

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: pio@eso.org

Ole J. Knudsen (press contact Danmark)
ESO Science Outreach Network and Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
Email: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1832 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.