Ett team av astronomer använde Keck I-teleskopet för att mäta avståndet till en gammal galax. De drog slutsatsen att målgalaxen GN-z11 inte bara är den äldsta galaxen utan också den mest avlägsna. Det är så avlägset att det definierar själva gränsen för det observerbara universum själv. Teamet hoppas att denna studie kan kasta ljus över en period av kosmologisk historia när universum bara var några hundra miljoner år gammalt.

Vi har alla ställt oss själva de stora frågorna ibland:"Hur stort är universum?" eller "Hur och när bildades galaxer?" Astronomer tar dessa frågor på största allvar, och använd fantastiska verktyg som tänjer på teknikens gränser för att försöka svara på dem. Professor Nobunari Kashikawa från institutionen för astronomi vid Tokyos universitet drivs av sin nyfikenhet på galaxer. Särskilt, han sökte den mest avlägsna vi kan observera för att ta reda på hur och när den kom till.

"Från tidigare studier, galaxen GN-z11 verkar vara den galax som går längst bort från oss, vid 13,4 miljarder ljusår, eller 134 icke-miljoner kilometer (det är 134 följt av 30 nollor), sade Kashikawa. "Men att mäta och verifiera ett sådant avstånd är ingen lätt uppgift."

Kashikawa och hans team mätte vad som är känt som rödförskjutningen av GN-z11; detta syftar på hur ljuset sträcker sig ut, blir rödare, ju längre den färdas. Vissa kemiska signaturer, kallade emissionslinjer, trycker in distinkta mönster i ljuset från avlägsna föremål. Genom att mäta hur utsträckta dessa kontrollanta signaturer är, astronomer kan härleda hur långt ljuset måste ha färdats, vilket ger bort avståndet från målgalaxen.

"Vi tittade specifikt på ultraviolett ljus, eftersom det är området av det elektromagnetiska spektrumet vi förväntade oss att hitta de rödförskjutna kemiska signaturerna, " sa Kashikawa. "Rymdteleskopet Hubble upptäckte signaturen flera gånger i spektrumet av GN-z11. Dock, även Hubble kan inte lösa ultravioletta emissionslinjer i den grad vi behövde. Så vi vände oss till en mer uppdaterad markbaserad spektrograf, ett instrument för att mäta utsläppslinjer, kallas MOSFIRE, som är monterad på Keck I-teleskopet på Hawaii."

MOSFIRE fångade utsläppslinjerna från GN-z11 i detalj, vilket gjorde det möjligt för teamet att göra en mycket bättre uppskattning av dess avstånd än vad som var möjligt från tidigare data. När man arbetar med avstånd på dessa skalor, det är inte förnuftigt att använda våra bekanta enheter av kilometer eller ens multiplar av dem; istället, astronomer använder ett värde som kallas rödförskjutningstalet betecknat med z. Kashikawa och hans team förbättrade noggrannheten för galaxens z-värde med en faktor 100. Om efterföljande observationer kan bekräfta detta, då kan astronomerna med tillförsikt säga att GN-z11 är den längsta galaxen som någonsin upptäckts i universum.