Særlige 'røg-molekyler' i en fjern, fjern galakse er nu blevet spottet i ny detaljegrad med James Webb-teleskopet.
I den fjerne galakse har forskerne observeret såkaldte aromatiske kulbrinter - et molekyle, der også findes i udstødningsgas fra biler, skorstensrøg, grillrøg og skovbrande her på Jorden.
Fundet er ikke blot et bevis på, at det kraftfulde teleskop kan observere komplekse organiske molekyler i ekstremt fjerne galakser. Det kan også give ny viden om, hvordan stjerner tog form i den allertidligste del af universets historie.
Overraskende stjernedannelser uden 'røg-molekyler'
Astronomer har hidtil anset fund af aromatiske kulbrinter som tegn på, at der skete en stjernedannelse et sted i en galakse.
»Alle steder, hvor man så disse molekyler, var der også babystjerner, der brændte løs,« fortæller studiets førsteforfatter, Justin Spilker, i en pressemeddelelse.
Den nye observation tyder på, at det ikke ser ud til at være tilfældet, når det kommer til det tidlige univers, som galaksen stammer fra.
»Takket være de højopløselige billeder fra Webb fandt vi en masse områder med røg, men ingen stjernedannelse, og andre med nye stjernedannelser, men ingen røg,« siger Justin Spilker, der er lektor i astronomi ved Texas A&M University.
Fundet fra den gamle galakse er gjort af et internationalt forskerhold med forskere fra det danske Cosmic Dawn Center - der er et samarbejde mellem DTU og Københavns Universitet - med ombord. Studiet er publiceret i tidsskriftet Nature.
Dansk astronom: »Spændende observation«
Forskerne har gjort sine fund i galaksen SPT0418-47, der befinder sig 12 milliarder lysår væk og er beskrevet som en mælkevejslignende galakse.
Det betyder, at det lys, der observeres fra galaksen, stammer fra, da universet var mindre end 1,5 milliarder år gammelt. I dag er universet 13,7 milliarder år gammelt.
Professor i fysik Liv Hornekær, der ikke har været involveret i forskningen, kalder resultaterne fra det nye studie for »en spændende observation«.
»Aromatiske kulbrinter har en bred interesse, fordi det er meget synlige og komplekse molekyler, der er nemme at observere selv langt tilbage i tiden,« siger forskeren, der leder Center for Interstellar Katalyse ved Institut for Fysik og Astronomi på Aarhus Universitet.
På trods af at molekylerne er nemme at observere, er der meget, vi ikke ved om dem.
»Lige nu har man ikke fuld forståelse af, hvilken rolle de her aromatiske kulbrinter spiller i de områder, hvor tætheden er størst, og hvor dannelse af stjerner og planeter sker,« forklarer Liv Hornekær.
Vi ved blot, at molekylerne ofte er til stede, i de gigantiske interstellar støv- og molekyleskyer, hvor intergalaktiske fødsler finder sted. Når forskerne i det nye studie ikke finder molekylerne i områderne, hvor stjernerne dannes, skyldes det ikke nødvendigvis, at molekylerne ikke er til stede der.
»Vi ved ikke, om molekylerne er blevet ødelagt, om de har lagt sig oven på et støvkorn, så man ikke kan se dem, eller om man ikke kan se dem, på grund af mangel på den stråling der kan få dem til at lyse. Men de har ret i, at man ikke kan se dem, så de kan ikke bruges som indikator for stjernedannelse i dette tilfælde,« siger Liv Hornekær.
\ Læs også
‘Kosmisk teleskop’ gjorde observation mulig
Opdagelsen er ikke bare gjort mulig takket være James Webb-teleskopets evne til at se længere tilbage i universets historie end tidligere teleskoper.
Et fascinerende ‘kosmisk teleskop’ - også kaldet en tyngdelinse - har gjort den hidtil usete detaljerede observation af de aromatiske kulbrinter mulig.
En tyngdelinse er et fænomen, der sker, når store samlinger af stjerner eller galakser klumper sig sammen et sted i universet og får så massiv en masse, at lys bøjes rundt om dem.
Når lyset bøjes fra en stjerne eller galakse, der befinder sig bag så massiv en masse, vil lyset blive fokuseret og forstørret.
Når det sker, har man altså et kæmpe kosmologisk teleskop, som astronomerne kalder for en tyngdelinse:
»Faktisk fungerer tyngdelinsen som et naturligt optisk teleskop med fokus- og zoom-effekt,« som professor i astronomi Sune Toft har forklaret i en tidligere artikel på Videnskab.dk.
SPT0418-47 gemte sig bag en tung samling af galakser – kaldet galaksehobe – der altså skabte tyngdelinser. Det gav forskerne en unik mulighed for at se den fjerne galakse i en ny detaljegrad.
Begyndelsen på en ny udforskning af det tidlige univers
Den nye observation af komplekse røg-molekyler i det tidlige univers skal samtidig ses som en begyndelse på en ny rejse ud i universet snarere end en afslutning, påpeger Justin Spilker:
»Det er tidligt for Webb-teleskopet, så astronomerne er spændte på at se alle de nye ting, det kan gøre for os,« siger astronomen i pressemeddelelsen.
»Måske kan vi endda finde galakser, der er så unge, at komplekse molekyler som disse ikke har haft tid til at danne sig i rummets vakuum endnu, så galakserne er ild og ingen røg. Den eneste måde at vide det med sikkerhed på er ved at se på flere galakser, forhåbentlig endnu længere væk end denne,« slutter han.
