Ett team av forskare, leds av University of California, Riverside astronomer, hittade för första gången en stor population av avlägsna dvärggalaxer som kunde avslöja viktiga detaljer om en produktiv period av stjärnbildning i universum för miljarder år sedan.

Resultaten, precis publicerat i The Astrophysical Journal , bygga på en växande mängd kunskap om dvärggalaxer, de minsta och mörkaste galaxerna i universum. Även om den är liten, de är otroligt viktiga för att förstå universums historia.

Man tror att dvärggalaxer spelade en betydande roll under återjoniseringstiden för att omvandla det tidiga universum från att vara mörkt, neutral och ogenomskinlig till en som är ljus, joniserad och transparent.

Trots deras betydelse, avlägsna dvärggalaxer förblir svårfångade, eftersom de är extremt svaga och utom räckhåll för även de bästa teleskopen. Detta betyder att den nuvarande bilden av det tidiga universum inte är komplett.

Dock, det finns en väg runt denna begränsning. Som förutspåtts av Einsteins allmänna relativitetsteori, ett massivt objekt som en galax som ligger längs siktlinjen till ett annat avlägset objekt, kan fungera som en naturlig lins, förstorar ljuset som kommer från bakgrundskällan.

Detta fenomen, känd som gravitationslinser, gör att bakgrundsobjektet ser ljusare och större ut. Därför, dessa naturliga teleskop kan tillåta oss att upptäcka osedda avlägsna dvärggalaxer.

Som ett bevis på konceptet, under 2014, UC Riverside-teamet, inklusive Brian Siana, en biträdande professor vid UC Riversides institution för fysik och astronomi som är huvudutredare för observationsprogrammen, riktade in sig på ett kluster av galaxer som producerar gravitationslinseffekten och fick en glimt av vad som verkade vara en stor population av avlägsna dvärggalaxer.

Den nyss publicerade tidningen, vars huvudförfattare var Anahita Alavi, en postdoktor som arbetar med Siana, bygger vidare på det arbetet.

Teamet använde Wide Field Camera 3 på rymdteleskopet Hubble för att ta djupa bilder av tre galaxhopar. De hittade den stora populationen av avlägsna dvärggalaxer från när universum var mellan två till sex miljarder år gammalt. Denna kosmiska tid är kritisk eftersom det är den mest produktiva tiden för stjärnbildning i universum.

Dessutom, teamet drog fördel av spektroskopiska data från Multi-Object Spectrograph for Infrared Exploration (MOSFIRE) på W.M. Keck Observatory, för att bekräfta att galaxerna tillhörde denna viktiga kosmiska period.

Dessa dvärggalaxer är 10 till 100 gånger svagare än galaxer som tidigare har observerats under dessa tidsperioder. Även om det är svagt, dessa galaxer är mycket fler än deras ljusare motsvarigheter.

Denna studie visar att antalet av dessa dvärggalaxer utvecklas under denna viktiga tidsperiod så att de är ännu rikligare vid tidigare tider. Därför, forskarna avslöjade en population av dvärggalaxer som är de mest talrika galaxerna i universum under dessa tidsperioder.

Trots deras svaghet, dessa dvärggalaxer producerar mer än hälften av det ultravioletta ljuset under denna era. Eftersom ultraviolett strålning produceras av unga heta stjärnor, Dvärggalaxer är värd för en betydande del av nybildade stjärnor vid dessa kosmiska tider.

Dessa resultat tyder på att dvärggalaxer spelade en framträdande roll i återjoniseringstiden. Dessa galaxer kommer att vara de primära målen för nästa generations teleskop, speciellt rymdteleskopet James Webb, planerad att lanseras i oktober 2018.