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Nachweis extremer ultravioletter Strahlung von einer sehr weit entfernten Galaxie AUDFs01

WISSENSCHAFTENASTRONOMIE & RAUMWISSENSCHAFTNachweis extremer ultravioletter Strahlung von einer sehr weit entfernten Galaxie AUDFs01

Astronomen hören von den weit entfernten Galaxien normalerweise durch hochenergetische Strahlungen wie Röntgenstrahlen. Es ist äußerst ungewöhnlich, relativ energieärmere UV-Strahlung von alten Galaxien wie AUDs01 zu empfangen. Solche niederenergetischen Photonen werden normalerweise unterwegs oder von der Erdatmosphäre absorbiert. Das Hubble-Weltraumteleskop (HST) war sehr hilfreich bei der Vermeidung von Auswirkungen der Erdatmosphäre, aber selbst HST konnte wahrscheinlich aufgrund von Rauschen kein Signal von dieser Galaxie erkennen.  

Nun, die ultraviolette Bildgebung Teleskop auf dem indischen Satelliten AstroSat hat zum ersten Mal extremes UV-Licht aus der 01 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernten Galaxie AUDFs9.3 entdeckt, was bemerkenswert ist1.  

Heute können wir in die Universum und sehe Sterne und Galaxien vor Milliarden von Jahren entstanden, weil das intergalaktische Medium lichtdurchlässig ist. Dies war in den ersten mehreren hundert Millionen Jahren nach dem Urknall nicht der Fall. Die von Astronomen als kosmisches dunkles Zeitalter bezeichnete Zeit war die Zeit, in der das intergalaktische Medium mit dem neutralen Gas gefüllt war, das hochenergetische Photonen absorbierte und das Universum für Lichtwellen undurchlässig machte. Es war der Zeitraum, der von der Emission der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung bis zur Entstehung der ersten Sterne und Galaxien begann. Das Universum trat dann in die sogenannte Reionisationsepoche ein, als die Dunkle Materie aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft zu kollabieren begann und schließlich anfing, die Sterne und die Galaxien zu bilden. 

Kosmologen sprechen von Rotverschiebung z, um eine kosmische Epoche zu bezeichnen. Die gegenwärtige Zeit wird mit z=0 bezeichnet und höher der z-Wert ist näher am Urknall. Zum Beispiel bezeichnet z=9 eine Zeit, in der das Universum 500 Millionen Jahre alt war, und z=19, als es nur 200 Millionen Jahre alt war, in der Nähe des Dunklen Zeitalters. Bei höheren z-Werten (z ≥ 10) wird es extrem schwierig, ein Objekt (Stern oder Galaxie) zu erkennen, da die Transmission des intergalaktischen Mediums stark abnimmt. Wissenschaftler konnten Quasare und Galaxien bis zu einem z-Wert von etwa 6.5 ​​beobachten. Theorien deuten darauf hin, dass die Sterne und Galaxien bei beispielsweise höheren z-Werten viel früher entstanden sein könnten und mit dem Fortschritt in der Technologie sollten wir auch in der Lage sein, lichtschwächere Objekte bei höheren z-Werten zu erkennen [2]. Die meisten Galaxiennachweise sind jedoch auf etwa z=3.5 beschränkt und werden im Röntgenbereich nachgewiesen. Es ist äußerst schwierig, die Sterne und Galaxien im extremen Ultraviolett zu entdecken, da es in der Atmosphäre stark absorbiert wird. 

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Saha am Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) konnte diese einzigartige Leistung mit dem Ultraviolet Imaging Telescope (UVIT) an Bord des indischen Satelliten AstroSat vollbringen. Sie beobachteten die Galaxy AUDFs01 im Hubble Extreme Deep Field mit extremem UV-Licht aus der Galaxie. Dies könnte möglich sein, weil das Hintergrundrauschen im UVIT-Detektor viel geringer war als bei HST. Die Entdeckung ist wichtig, da sie ein neues Gebiet für die Detektion weit entfernter Galaxien im EUV-Bereich eröffnet. 

***

References:  

  1. Saha, K., Tandon, SN, Simmonds, C., Verhamme, A., Paswan A. et al. 2020. AstroSat-Nachweis der Lyman-Kontinuumsemission von einer z = 1.42-Galaxie. Nat Astron (2020). DOI:  https://doi.org/10.1038/s41550-020-1173-5  
  1. Miralda-Escudé, J., 2003. Das dunkle Zeitalter des Universums. Wissenschaft300(5627), S.1904-1909. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1085325  

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