Sterrenkundigen ontvangen doorgaans signalen van verre sterrenstelsels via hoogenergetische straling zoals röntgenstraling. Het is uiterst zeldzaam om relatief laagenergetische UV-straling te ontvangen van oude sterrenstelsels zoals AUDs01. Dergelijke fotonen met lage energie worden meestal geabsorbeerd tijdens de reis of door de aardatmosfeer. De Hubble- ruimtetelescoop (HST) is zeer nuttig gebleken om de effecten van de aardatmosfeer te vermijden, maar zelfs de HST kon geen signaal van dit sterrenstelsel detecteren , waarschijnlijk vanwege ruis.
De ultraviolettelescopen aan boord van de Indiase satelliet AstroSat hebben nu voor het eerst extreem UV-licht gedetecteerd afkomstig uit het sterrenstelsel AUDFs01, dat zich op 9.3 miljard lichtjaar afstand van de aarde bevindt. Dit is opmerkelijk . <sup>1 </sup>
Tegenwoordig kunnen we in het heelal kijken en sterren en sterrenstelsels zien die miljarden jaren geleden zijn ontstaan, omdat het intergalactische medium transparant is voor licht. Dat was niet het geval gedurende de eerste paar honderd miljoen jaar na de oerknal. De periode die astronomen de Kosmische Donkere Eeuwen noemen, was de tijd waarin het intergalactische medium gevuld was met neutraal gas dat fotonen met hoge energie absorbeerde en het heelal ondoorzichtig maakte voor lichtgolven. Het was de periode vanaf het moment dat de kosmische microgolfachtergrondstraling werd uitgezonden tot het moment dat de eerste sterren en sterrenstelsels werden gevormd. Het heelal ging vervolgens het tijdperk van reionisatie in, waarin de donkere materie door zijn eigen zwaartekracht begon samen te trekken en uiteindelijk sterren en sterrenstelsels begon te vormen.
Kosmologen gebruiken de roodverschuiving z om een kosmisch tijdperk aan te duiden. Het huidige tijdperk wordt aangeduid met z=0 en hoe hoger de z-waarde, hoe dichter het bij de oerknal ligt. Zo duidt z=9 op een tijd waarin het universum 500 miljoen jaar oud was en z=19 op een tijd waarin het slechts 200 miljoen jaar oud was, in de buurt van de donkere eeuwen. Bij hogere z-waarden (z ≥ 10) wordt het extreem moeilijk om objecten (sterren of sterrenstelsels ) te detecteren vanwege de sterke afname van de transmissie van het intergalactische medium. Wetenschappers zijn erin geslaagd quasars en sterrenstelsels te observeren tot een z-waarde van ongeveer 6.5. Theorieën suggereren dat sterren en sterrenstelsels veel eerder gevormd zouden kunnen zijn, bijvoorbeeld bij hogere z-waarden, en met de vooruitgang in technologie zouden we ook zwakkere objecten bij hogere z-waarden moeten kunnen detecteren [2]. De meeste detecties van sterrenstelsels zijn echter beperkt tot ongeveer z=3.5 en worden waargenomen in het röntgengebied. Het is buitengewoon moeilijk om sterren en sterrenstelsels in het extreme ultraviolet te detecteren, omdat dit licht sterk door de atmosfeer wordt geabsorbeerd.
Een groep wetenschappers onder leiding van Saha van het Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) heeft deze unieke prestatie geleverd met behulp van de Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT) aan boord van de Indiase satelliet AstroSat. Ze observeerden het sterrenstelsel AUDFs01 in het Hubble Extreme Deep Field met behulp van extreem-UV-licht afkomstig van het sterrenstelsel . Dit was mogelijk omdat de achtergrondruis in de UVIT-detector veel lager was dan die van de HST. De ontdekking is belangrijk omdat het een nieuw onderzoeksgebied opent voor de detectie van verre sterrenstelsels in het EUV-spectrum.
***
Referenties:
- Saha, K., Tandon, SN, Simmonds, C., Verhamme, A., Paswan A., et al. 2020. AstroSat-detectie van Lyman-continuüm-emissie vanaf az = 1.42 melkweg. Nat Astron (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5
- Miralda-Escudé, J., 2003. De donkere leeftijd van het universum. Wetenschap, 300(5627), blz. 1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325
