Astronomer presenterar idag en av de största 3D -kartorna över spädbarnsuniversumet, i en presentation vid European Week of Astronomy and Space Science i Liverpool. Ett team under ledning av Dr David Sobral från Lancaster University gjorde diagrammet med hjälp av Subaru -teleskopet på Hawaii och Isaac Newton -teleskopet på Kanarieöarna. Ser vi tillbaka i tiden till 16 olika epoker mellan 11 och 13 miljarder år sedan, forskarna upptäckte nästan 4000 tidiga galaxer, varav många har utvecklats till galaxer som vårt eget Vintergatan.

Ljus från de mest avlägsna galaxerna tar miljarder år att nå oss. Detta innebär att teleskop fungerar som tidsmaskiner, tillåter astronomer att se galaxer i det avlägsna förflutna. Ljuset från dessa galaxer sträcks också av universums expansion, öka sin våglängd för att göra den rödare. Denna så kallade rödförskjutning är relaterad till galaxens avstånd. Genom att mäta den röda skiftningen i en galax, astronomer kan alltså härleda dess avstånd, hur lång tid dess ljus har tagit för att nå oss och därmed hur långt tillbaka i tiden vi ser det.

I det nya arbetet använde laget filter för att prova specifika våglängder av ljus, och därmed specifika epoker i universums historia.

Sergio Santos, en Lancaster doktorand och teammedlem, kommentarer:"Vi använde stora mängder data tagna med 16 specialfilter på bredfältskameror och bearbetade dem här i Lancaster för att bokstavligen skära universum i kosmisk tid och tidsresor till det avlägsna förflutna med 16 väldefinierade kosmiska tidsmål."

Dr Sobral tillägger:"Dessa tidiga galaxer verkar ha gått igenom många fler" utbrott "när de bildade stjärnor, istället för att bilda dem i en relativt stabil takt som vår egen galax. Dessutom, de verkar ha en population av unga stjärnor som är hetare, blåare och mer metallfattiga än de vi ser idag. "

Sobral och hans team hittade galaxer som fanns när universum bara var 20 till 7% av dess nuvarande ålder, och därmed ge avgörande information om de tidiga faserna av galaxbildning.

Forskarna fann också att dessa tidiga galaxer är otroligt kompakta. "Huvuddelen av de avlägsna galaxer vi hittade är bara cirka 3 tusen ljusår i storlek, medan vårt Vintergatan är ungefär 30 gånger större. Deras kompakthet förklarar sannolikt många av deras spännande fysiska egenskaper som var vanliga i det tidiga universum ", kommenterar Ana Paulino-Afonso, doktorand i Lancaster och Lissabon. "Några av dessa galaxer borde ha utvecklats till att bli som våra egna och därmed ser vi hur vår galax kan ha sett ut för 11 till 13 miljarder år sedan."

Teamet sökte efter avlägsna galaxer som avger Lyman-alfa-strålning, med 16 olika smala och medelstora bandfilter över COSMOS -fältet, som är en av de mest studerade himmelområdena utanför vårt Vintergatan, ligger i riktning mot stjärnbilden Sextaner. Det Lancaster-ledda teamet innehåller unga forskare från Leiden, Lissabon och Kalifornien. Teamet publicerar också sina resultat i två artiklar i tidningen Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society och data är nu offentligt tillgängliga för andra astronomer att göra ytterligare upptäckter.