Ultraljusa galaxer i det tidiga universum kan vara mindre vanliga än man först trodde, ny forskning utförd med hjälp av rymdteleskopet Hubble har funnit.

Forskare ledda av ett team från University of Melbourne och ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in 3 Dimensions använde Hubble för att observera två galaxer som tros vara så avlägsna att vi ser dem mer än 13 miljarder år tillbaka i tiden när universum var ungt.

I forskning publicerad i Astrofysiska tidskriftsbrev , undersökningsgruppen Brightest of Reionising Galaxies (BoRG) fann att en galax var en ljuskälla som sågs för mer än 13 miljarder år sedan, som förväntat. Men den andra var en "bedragare" – en relativt närliggande galax som misstas för en mycket långt borta på grund av sin röda färg.

Effekten som kallas rödförskjutning ger avlägsna galaxer distinkta färger som kan indikera hur långt borta de är. Men några relativt närliggande galaxer har bedrägligt lika färger, ger viss osäkerhet till deras beräknade avstånd.

Forskarna sa att denna upptäckt - att den ljusaste kända galaxkandidaten i det tidiga universum i huvudsak är ett bedrägeri - har djupgående konsekvenser för modeller av hur galaxer bildades när universum var i sin linda.

BoRG är designad för att hitta ljusa tidiga galaxer. BoRG-projektet, ledd av docent Michele Tranti från University of Melbourne och ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics, utnyttjar Hubbles förmåga att använda flera kameror samtidigt.

Docent Tranti sa att medan en annan kamera användes, BoRG-teamet använde den mycket känsliga Wide Field Camera 3 för att observera en slumpmässig fläck på himlen under några timmar. Han sa att genom att upprepa detta mer än 100 gånger byggde upp en rik datauppsättning som täcker icke-relaterade universumdelar, maximera chanserna att landa en sällsynt, ljus, ung galax.

"Eftersom Hubble primärtid är så knapp och övertecknad, BoRG-undersökningen representerar en idealisk möjlighet att utföra spetsforskning utan extra kostnad, ", sa docent Tranti. "Det är i huvudsak en fördubbling av produktiviteten hos ett redan fantastiskt teleskop."

De två galaxerna i denna studie observerades först som en del av BoRG-undersökningen och publicerades 2016 i en artikel ledd av Dr Valentina Calvi från Baltimore's Space Telescope Science Institute.

Den senaste studien använde Hubble för att titta igen på dessa källor för att ta en mer detaljerad mätning av de två galaxernas färger, på så sätt förfina sina beräknade avstånd. En var från mer än 13 miljarder år sedan, när universum bara var fem procent av sin nuvarande ålder.

University of Melbourne astrofysiker Rachael Livermore, som leder forskningen som följer upp BoRGs upptäckt, sa att den här galaxen var otroligt ljus jämfört med sina jämnåriga. "Detta gör det till ett perfekt mål för vidare studier, så att vi verkligen kan förstå vad som pågår inuti galaxer långt tillbaka i universums tidiga år, " sa Dr Livermore.

Den andra galaxen ansågs vara den ljusaste galaxen som upptäcktes under de första 650 miljoner åren efter Big Bang, men visade sig vara ett bedrägeri.

"Att se riktigt långt bort gör att vi i princip kan ta babybilder av galaxer, så vi kan se hur de började och sedan ta reda på hur de växte till de typer av galaxer vi ser idag, " sa Dr Livermore.

"Nu när vi har ett bättre mått på färgerna, det ser nu ut som om den ljusaste galaxen faktiskt är relativt nära – vi ser den bara nio miljarder år tillbaka i tiden, medan det tidigare ansågs vara 13 miljarder."

Dessa galaxer är ett naturligt mål för Hubbles efterträdare, rymdteleskopet James Webb, som ska lanseras 2021. Det nya teleskopet är designat för att hitta och karakterisera mycket tidiga galaxer och BoRG-teamet hoppas kunna använda det för vidare forskning.