В научно-исследовательской работе, изданной сегодня по своей природе Коммуникации, команда описывает свое использование нового статистического метода, чтобы проанализировать данные о Космическом телескопе Хабблa, собранные во время длинных обзоров неба. Метод позволил ученым разобрать сигналы от шума по изображениям глубокого неба Хаббла, обеспечив первую оценку количества маленьких, исконных галактик в ранней вселенной. Исследователи пришли к заключению, что есть близко к в 10 раз большему количеству этих галактик, чем было ранее обнаружено в глубоких обзорах Хаббла.
Аспирант UCI Кетрон Митчелл-Винн, ведущий автор на бумаге, сказала, что период времени под следствием известен как «эпоха переионизации». Наступая после Большого взрыва и несколько сотен миллионы лет, в которых темная вселенная была во власти поглощающего фотон нейтрального водорода, эпоха переионизации характеризовалась переходом фазы водородного газа из-за ускоренного процесса звезды и возникновения галактик.«Это дальше всего вернулось, Вы можете учиться с Космическим телескопом Хабблa», сказал Митчелл-Винн. Камеры Хаббла используют устройства с зарядовой связью, высококачественные электронные светочувствительные матрицы, сначала используемые в астрономии, которые позже использовались в профессиональных видеокамерах.
Команда посмотрела на данные, охватывающие оптические и инфракрасные длины волны. Фотоны в инфракрасном спектре прибывают непосредственно из звезд и галактик.Космолог UCI Асанта Курей, лидерство научно-исследовательской работы, указал на недавние расследования внегалактического инфракрасного фонового освещения инструментом Калифорнийского технологического института CIBER. «CIBER измерил инфракрасный фон в двух длинах волны, 1.1 и 1,6 микрона», сказал он.
Эти измерения возглавили группу CIBER, чтобы подтвердить существование «света внутриореола» от звезд, распределенных вне галактик.Курей, преподаватель физики & астрономии, сказал: «Мы полагаем, что верно, что есть свет внутриореола, но мы сделали новое открытие, смотря на пять инфракрасных полос с Хабблом.
Мы сортируем совпадения с CIBER и затем входим в короткие оптические длины волны, и мы видим в дополнение к внутриореолу, освещают новый компонент – звезды и галактики, которые сформировались сначала во вселенной».Обзор глубокого неба был частью большей основанной на Хаббле научно-исследовательской работы, названной Космической Ассамблеей Почти инфракрасный Глубокий Внегалактический Устаревший Обзор. «CANDELS не был начат по этой причине, но оказывается, что способ, которым были взяты данные, был благоприятен для того, что мы хотели сделать», сказал Митчелл-Винн. «От анализа CIBER мы знали, что будет обнаружение света внутриореола в инфракрасных полосах. Мы действительно не знали, что ожидать в оптических. С данными Хаббла мы видели большое понижение амплитуды сигнала между двумя.
С этим спектры мы начали становиться немного более уверенными, что мы видели самые ранние галактики».«Для этого исследования мы должны были пристально смотреть на то, что мы называем ‘пустыми пикселями’, пикселями между галактиками и звездами», сказал Курей. «Мы можем отделить шум от слабого сигнала, связанного с первыми галактиками, смотря на изменения в интенсивности от одного пикселя до другого.
Мы выбираем статистический сигнал, который говорит, что есть население слабых объектов. Мы не видим что сигнал в оптическом [длины волны], только в инфракрасном. Это – подтверждение, что сигнал с ранних времен во вселенной».
Он думает, что эти исконные галактики очень отличались от четко определенных спиральных и галактик, имеющих форму диска, в настоящее время видимых во вселенной. Они были более разбросаны и населены гигантскими звездами. Курей отметил, что больше наблюдательного доказательства для результатов его команды будет возможно с запуском Космического телескопа Джеймса Уэбба в 2018. «Эти галактики очень слабы», сказал он, «поэтому, если у нас есть более крупный телескоп, как Джеймс Уэбб, мы будем в состоянии пойти очень глубоко и видеть их индивидуально».
«Это – очень увлекательное открытие», сказал Генри К. Фергюсон, астроном в Научном Институте Космического телескопа Балтимора и co-научный-руководитель для CANDELS. «Это – первый раз, когда мы были в состоянии убедительно измерить эту тонкую подпись ранних галактик с Хабблом, давая нам более устойчивую ручку на том, что искать, когда Космический телескоп Джеймса Уэбба начинает несколько лет с этого времени».Другая область исследования, которое Курей надеется преследовать в ближайшем будущем, исследует ту же самую часть неба в других группах, таких как рентген, использование Чандры НАСА делает рентген Обсерватории. «Могла там быть эмиссия рентгена связана с этим исконным материалом?» он сказал. «Теоретические астрофизики объяснили, что самые ранние звезды разрушились действительно быстро, потому что они были настолько крупными. Они не пошли суперновинки и рассеяли материал; они, как на самом деле полагают, разрушились в черные дыры.
Мы хотели бы видеть, есть ли какая-либо эмиссия рентгена, связанная с такими событиями».