Astronomer ledda av en doktorand vid University of California, Davis har upptäckt en av de mest avlägsna galaxerna i universum, och det är inget utöver det vanliga.

"Andra mest avlägsna objekt är extremt ljusa och förmodligen sällsynta jämfört med andra galaxer, sa Austin Hoag, en UC Davis doktorand i fysik som är huvudförfattare på tidningen, publicerad 10 april in Natur astronomi . "Vi tror att detta är mycket mer representativt för tidens galaxer."

Dessa ultraavlägsna galaxer, sett som de var nära universums början, är intressanta för Hoag, UC Davis fysikprofessor Marusa Bradac och medarbetare i USA, Australien och Europa eftersom de faller inom "rejoniseringens epok, "en period ungefär en miljard år efter Big Bang när universum blev genomskinligt.

Efter Big Bang, universum var ett moln av kallt atomärt väte, som blockerar ljus. De första stjärnorna och galaxerna kondenserade ut ur molnet och började sända ut ljus och joniserande strålning. Denna strålning smälte bort det atomära vätet som en het sol som rensade dimma, och de första galaxerna spred sitt ljus genom universum.

Mycket återstår förlorat i återjoniseringsdimman.

"Vi har ett före och ett efter, men inte precis när, " sa Hoag. Det finns också frågor om vilka strålningsobjekt som drev återjonisering:Var det mestadels unga galaxer, eller bidrog föremål som svarta hål och gammastrålning också?

Galaxy Cluster är en jättelins i himlen

Det nya objektet, heter MACS1423-z7p64, har en rödförskjutning på 7,6, sätter det ungefär 13,1 miljarder år i det förflutna (Ju längre bort ett föremål är, ju längre dess ljus förskjuts in i den röda änden av spektrumet, på grund av universums expansion). Att hitta en sådan svag, avlägsna föremål, astronomerna utnyttjade en gigantisk lins på himlen.

När ljus passerar förbi ett massivt föremål som en galaxhop, dess väg böjs av gravitationen, precis som ljuset böjs genom en lins. När föremålet är tillräckligt stort, den kan fungera som en lins som förstorar bilden av objekt bakom den.

Hoag och kollegor undersöker himlen runt massiva galaxhopar som har rätt storlek och avstånd för att fokusera ljus från mycket avlägsna galaxer. Även om den liknar miljontals andra galaxer i sin tid, z7p64 råkade precis falla in i "sweet spot" bakom en gigantisk galaxhop som förstorade sin ljusstyrka tio gånger och gjorde den synlig för teamet, med hjälp av rymdteleskopet Hubble. De kunde sedan bekräfta dess avstånd genom att analysera dess spektrum med Keck Observatory-teleskop på Hawaii.

Teamet planerar att fortsätta sin undersökning av kandidatgalaxer med Hubble- och Keck-teleskopen. Den kommande uppskjutningen av rymdteleskopet James Webb, inställd på 2018, öppnar nya möjligheter, sa Hoag. Teamet planerar för närvarande observationer för Webb-teleskopet, som är större än Hubble och gör det möjligt för astronomer att titta på ännu mer avlägsna delar av universum.

"Vi kommer verkligen att bevittna födelsen av de första galaxerna som kommer att tillåta oss att svara på den långvariga frågan, varifrån kom vi, " sa Bradac.