Detektering af metaller i usynlige galakser. Billedkredit: ESO Klik for at forstørre
Astronomer har ved at bruge de unikke muligheder, som højopløsningsspektrografen UVES på ESOs Very Large Telescope tilbyder, fundet en metalrig brintsky i det fjerne univers. Resultatet kan være med til at løse det manglende metalproblem og give indsigt i, hvordan galakser dannes.
'Vores opdagelse viser, at der findes betydelige mængder af metaller i meget fjerntliggende galakser, der er for svage til at kunne ses direkte', sagde C??bf?line P??bf?roux (ESO), hovedforfatter af papiret præsentere resultaterne.
Astronomerne studerede lyset, der udsendes af en kvasar, der ligger 9 milliarder lysår væk, og som delvist absorberes af en ellers usynlig galakse, der sidder 6,3 milliarder lysår væk langs synslinjen.
Analysen af spektret viser, at denne galakse har fire gange flere metaller end Solen. Det er første gang, man finder så stor en mængde 'metaller' i et meget fjernt objekt. Observationerne indikerer også, at galaksen må være meget støvet.
Næsten alle de elementer, der er til stede i universet, blev dannet i stjerner, som selv er medlemmer af galakser. Ved at estimere, hvor mange stjerner der er dannet i universets historie, er det muligt at estimere, hvor mange metaller der skulle være blevet produceret. Dette tilsyneladende ligetil ræsonnement er dog siden flere år blevet konfronteret med en tilsyneladende selvmodsigelse: at sammenlægge mængden af metaller, der kan observeres i dag i fjerne astronomiske objekter, er kortere end den forudsagte værdi. Når bidraget fra galakser nu observeret på kosmologiske afstande lægges til bidraget fra det intergalaktiske medium, udgør de samlede mængder ikke mere end en tiendedel af de metaller, der forventes.
At studere fjerne galakser er imidlertid en vanskelig opgave. Jo længere en galakse er, jo svagere er den, og de små eller iboende svage vil ikke blive observeret. Dette kan introducere alvorlige skævheder i observationerne, da kun de største og mest aktive galakser bliver opfanget.
Astronomer fandt derfor på andre måder at studere fjerne galakser på: de bruger kvasarer, højst sandsynligt de klareste fjerne objekter kendt, som beacons i universet.
Interstellare gasskyer i galakser, der ligger mellem kvasarerne og os på samme sigtelinje, absorberer dele af det lys, der udsendes af kvasarerne. Det resulterende spektrum præsenterer derfor mørke 'dale', der kan henføres til velkendte elementer. Således kan astronomer måle mængden af metaller, der er til stede i disse galakser – som faktisk er usynlige – i forskellige epoker.
'Dette kan bedst gøres ved højopløsningsspektrografer på de største teleskoper, såsom Ultra-violet and Visible Echelle Spectrograph (UVES) på ESO's Kueyen 8,2-m teleskop ved Paranal Observatory,' erklærede P??bf?roux.
Hendes hold studerede i detaljer spektret af kvasaren SDSS J1323-0021, der viser klare indikationer på absorption af en sky af brint og metaller placeret mellem kvasaren og os. Ud fra en omhyggelig analyse af spektret fandt astronomerne, at dette 'system' var fire gange rigere på zink end Solen. Andre metaller såsom jern ser ud til at være kondenseret til støvkorn.
'Hvis et stort antal af sådanne 'usynlige' galakser med højt metalindhold skulle blive opdaget, kunne de meget vel afhjælpe problemet med manglende metaller betydeligt', sagde Peroux.
Oprindelig kilde: ESO nyhedsmeddelelse