Galaxer är en större samling med stjärnor – vår galax Vintergatan innehåller upp till 400 miljarder stjärnor, varav en är vår sol.
Idag vet astronomer inte säkert hur en galax bildas – men för att ta reda på det gäller det att få en ljusglimt från stjärnsamlingar som håller till på hisnande avstånd från vår egen galax.
Ett internationellt forskarlag har nu beskrivit den mest avlägsna galaxen som någonsin observerats – 13 miljarder ljusår bort – vilket innebär att det tar 13 miljarder år för ljuset att färdas från den nyupptäckta galaxen till jorden.
Det forskarna observerat är på så vis vad som hände i galaxen för 13 miljarder år sedan – bara 700 miljoner år efter Big bang, då hela universum tros ha skapats i en expanderande smäll.
”Spännande fynd”
Ulf Torkelsson, astrofysiker vid Göteborgs universitet, tycker att de nya fynden är spännande:
– De här observationerna är viktiga för att förstå varifrån vi har kommit och hur vår egen galax har utvecklats, säger han.
Astronomerna har upptäckt den nya galaxen med namnet z8_GND_5296 genom att först välja ut ett mindre antal från de 100 000 galaxer som observerats från rymdteleskopet Hubble, och sedan observerat dessa vidare från det så kallade Keck-teleskopet på Hawaii.
Rött ljus avslöjar avstånd
För att kunna observera och mäta avståndet till olika galaxer använder sig astronomer av en spektrometer, det vill säga ett instrument som mäter ljusets olika våglängder. Det forskarna undersöker specifikt, är hur mycket av ljuset från galaxen som skiftar mot en rödaktig färg.
Det så kallade rödskiftet avslöjar hur mycket universum har expanderat från det att ljuset sändes ut från galaxen tills det att vi tar emot ljuset – och eftersom expansionshastigheten är proportionell med avståndet, så kan astronomerna räkna ut avståndet.
För att lyckas bekräfta det rekordlånga avståndet till den nybeskrivna galaxen använde sig forskarna av en extra känslig spektrometer på Keck-teleskopet som också kan läsa av infrarött ljus – det var det som gjorde det möjligt att kunna beskriva just denna galax bland den enorma mängd som svävar omkring i universum.
Blått sken = nya stjärnor
Det rödskiftande ljuset från den nya galaxen avslöjar alltså det 13 miljarder ljusår långa avståndet till jorden.
Men forskarna gick sedan vidare och tittade bakom det rödaktiga ljuset – och där fann de också att det kom ett blåaktigt sken som dyker upp då nya stjärnor kommer till.
– Den här galaxen skapar stjärnor hundratals gånger snabbare än vad vår galax Vintergatan gör. Det säger oss något om hur galaxer utvecklas, de tycks genomgå faser där mängder med stjärnor bildas i början, säger astrofysiker Ulf Torkelsson.
Rik på metaller
Ljusglimten från galaxen pekade också på god förekomst av metaller.
Under Big bang bildades bara lätta ämnen som väte och helium, tyngre grundämnen som är en förutsättning för metaller och sedan planeter, bildades först när stora mängder stjärnor kom till.
Att den nya galaxen är metallrik är därför intressant eftersom det betyder att galaxen z8_GND_5296, redan 700 miljoner år efter Big bang skapat en stor mängd stjärnor och planeter, enligt Ulf Torkelsson.
Liv i galaxen?
Det mest överraskande med den nyupptäckta galaxen är alltså att den relativt tidiagt efter att universum skapats, börjat producera så stora mängder stjärnor, vilket i sin tur betyder stora mängder med tillhörande planeter, där liv kan förekomma.
Men att observera förutsättning för liv på andra relativt närliggande planeter inom vår egen galax är redan en stor utmaning för astronomer. Att observera liv i en annan galax med dagens instrument skulle kräva en livsform som satt sitt avtryck i flera stjärnsystem, något som inte ens vi människor gjort ännu:
– Livsformen måste i så fall vara väldigt mycket mer avancerad än oss – och på något vis förändrat hela galaxens utseende – det ligger långt utöver den typiska science fiction boken som finns idag, säger Ulf Torkelsson.
Studien ”Agalaxy rapidly forming stars 700 million years after the Big Bang at redshift 7.51” publiceras i veckans nummer av tidskriften Nature.