Det är troligt att primordiala galaxer utlöste den period i universums historia som kallas "kosmisk återjonisering". Den Genèvebaserade astronomen Anne Verhamme har lyckats visa detta genom att studera gröna ärtgalaxer. Som ett erkännande av detta arbete, SNSF tilldelar henne årets Marie Heim-Vögtlin-pris den 16 september 2019.

Efter Big Bang för cirka 14 miljarder år sedan, universum svalnade gradvis, låter elektroner och protoner smälta samman för att bilda väteatomer. Detta var början på universums mörka medelålder, som varade tills de första stjärnorna bildades. Dessa stjärnor måste ha sänt ut stora mängder ultraviolett strålning som kunde jonisera väteatomerna, eftersom astronomer observerade att elektroner och protoner separerades igen en miljard år efter Big Bang. Detta är vad vi kallar den kosmiska återjoniseringsperioden.

Framgångsrik ny mätteknik

Under en lång tid, astronomer kunde inte förklara varifrån den kraftfulla UV-strålning som behövs för återjonisering hade kommit ifrån. Majoriteten av observerade galaxer sänder inte ut joniserande fotoner och de få kända undantagen sänder ut för lite för att hålla universum joniserat.

Anne Verhamme, professor i astronomi vid universitetet i Genève, föreslog att gröna ärtgalaxer – en ny typ av galax som upptäcktes för tio år sedan – troligen sänder ut stora mängder joniserande fotoner. Detta antagande baserades på de mycket specifika egenskaperna hos strålar som sänds ut av väteatomerna i dessa galaxer, känd som Lyman-alfastrålning. Astronomer tror att gröna ärtgalaxer liknar urgalaxer eftersom de är extremt kompakta, skapar sina första generationer av stjärnor, och är fortfarande rika på gas.

Med hjälp av data från rymdteleskopet Hubble, Anne Verhamme och ett internationellt team av medarbetare kunde visa att gröna ärtgalaxer verkligen sänder ut stora mängder joniserande fotoner. Om gröna ärtor är analoga med urgalaxer, det verkar mycket troligt att det var galaxer som utlöste återjoniseringen av universum för mer än 13 miljarder år sedan.