Den här bilden visar den nära-infraröda bilden i K-band tagen med hjälp av Large Binocular Telescope i Arizona, med radiostrålning överlagd i vitt. Det faktum att värdgalaxen inte detekterades vid infraröda våglängder varifrån radioemissionen härstammar bidrog till att oberoende bekräfta det rekordstora avståndet för denna galax. Kredit:Leiden Observatory
Efter nästan 20 år, rekordet för den mest avlägsna radiogalax som någonsin upptäckts har slagits. Ett team ledd av Ph.D. student Aayush Saxena (Leiden Observatory, Nederländerna) har hittat en radiogalax från en tid då universum bara var 7 procent av sin nuvarande ålder, på ett avstånd av 12 miljarder ljusår.
Teamet använde Giant Meter-wave Radio Telescope (GMRT) i Indien för att initialt identifiera radiogalaxen. Avståndet till denna galax bestämdes sedan med hjälp av Gemini North-teleskopet på Hawaii och Large Binocular Telescope i Arizona genom att mäta galaxens rödförskjutning.
Rödförskjutningen av z =5,72 betyder att galaxen uppfattas som den såg ut när universum bara var en miljard år gammalt. Det betyder också att ljuset från denna galax är nästan 12 miljarder år gammalt. Teamet består av astronomer från Nederländerna, Brasilien, Storbritannien och Italien. Studien som tillkännager dessa resultat har godkänts för publicering i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .
Att mäta rödförskjutningen i en galax berättar för astronomer om dess avstånd. Ju längre bort galaxerna är, desto snabbare flyttar de ifrån oss. Ljuset från dessa galaxer verkar därför vara rödare, efter en effekt som är känd som dopplerskiftet. Därför, ju högre hastighet med vilken en galax rör sig bort från oss, desto större är rödförskjutningen.
Radiogalaxer är mycket sällsynta objekt i universum. De är kolossala galaxer med ett supermassivt svart hål i mitten som aktivt samlar upp gas och damm från omgivningen. Denna aktivitet initierar lanseringen av högenergijetströmmar, som är kapabla att accelerera laddade partiklar runt det supermassiva svarta hålet till nästan ljusets hastighet. Dessa strålar observeras mycket tydligt vid radiovåglängder.
Det faktum att sådana galaxer finns i det avlägsna universum har förvånat astronomer. Upptäckten av sådana galaxer på extremt stora avstånd är viktigt för vår förståelse av galaxernas bildande och utveckling. Att studera dessa radiogalaxer i detalj kastar också ljus över bildandet av ursprungliga svarta hål, som har drivit och reglerat tillväxten av galaxer.
Förstaförfattaren Aayush Saxena (Leiden Observatory) säger, "Det är mycket förvånande hur dessa galaxer har byggt upp sin massa på så kort tid." Medförfattare Huub Röttgering (Leiden Observatory, Nederländerna) tillägger:"Ljusa radiogalaxer har supermassiva svarta hål. Det är fantastiskt att hitta sådana objekt så tidigt i universums historia; tiden för dessa supermassiva svarta hål att bildas och växa måste ha varit väldigt kort."
En radiogalax med en rödförskjutning på z =5,19 hade varit den tidigare rekordhållaren sedan upptäckten 1999. Nästa generation av radioteleskop, kombinerat med världens största optiska och infraröda teleskop, kommer att kunna upptäcka radiogalaxer vid ännu större rödförskjutningar.