Pressemeddelelse

Der er fundet ilt i den fjerneste galakse, vi kender

20. marts 2025

To forskellige hold astronomer har fundet oxygen (ilt) i den fjerneste galakse, som kendes; JADES-GS-z14-0. Opdagelsen, som beskrives i to forskellige videnskabelige artikler, er gjort ved hjælp af the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), som European Southern Observatory (ESO) er partner i. Denne opdagelsesrekord får astronomerne til at genoverveje hvor tidligt galakserne blev dannet i det unge Univers.

JADES-GS-z14-0, som blev opdaget sidste år (2024) er den fjerneste galakse, som nogensinde er fundet, og opdagelsen er bekræftet. Den er så langt væk, at lyset fra den brugte 13,4 milliarder år på at nå frem til os, så vi ser den altså som den så ud, da Universet var blot 300 millioner år gammelt – svarende til omkring 2% af dets nuværende alder. Den nye opdagelse af oxygen med teleskopanlægget ALMA i Chiles Atacamaørken antyder, at galaksen er udviklet mere i kemisk forstand end forventet.

"Det er som at finde en teenager, hvor vi kun havde forventet babyer," siger Sander Schouws, som er PhD kandidat ved Leidenobservatoriet i Nederlandene, og som er hovedforfatter til den nederlandsk-ledede forskningsrapport, som nu er antaget til offentliggørelse i tidsskriftet The Astrophysical Journal. "Resultaterne viser, at galaksen er dannet meget hurtigt, og at den også udvikler sig hurtigt. Det er nye oplysninger til en voksende vidensmængde, som viser, at galaksedannelsen skete meget hurtigere end vi ellers har forventet."

 Galakserne begynder almindeligvis deres tilværelse fyldt med unge stjerner, som hovedsagelig består af lette grundstoffer som hydrogen og helium. I takt med at stjernerne udvikler sig, danner de tungere grundstoffer, som for eksempel oxygen, og de stoffer spredes så ud i værtsgalaksen efter at stjernerne er udbrændte. Forskerne har ment, at Universet i en alder af 300 millioner år ville være for ungt til at indeholde galakser, som er fyldt med tunge grundstoffer. Imidlertid viser de to undersøgelser med ALMA at JADES-GS-z14-0 har omkring 10 gange mere af de tunge grundstoffer end forventet.

"Jeg var overrasket over de uventede resultater, for det har åbnet for en ny indsigt i de første faser af galaksernes udvikling," siger Stefano Carniani fra Scuola Normale Superiore i Pisa, Italien, og som er hovedforfatter til den artikel, som nu er antaget af tidsskriftet Astronomy & Astrophysics. "Når vi ser, at en galakser allerede er så moden i det helt unge Univers, må det rejse nye spørgsmål om hvornår og hvordan galakserne så er dannet."

Opdagelsen af oxygen har også gjort det muligt for astronomerne at foretage afstandsmålinger til JADES-GS-z14-0 med forøget præcision. "Målingerne med ALMA giver os usædvanligt præcise målinger af galaksens afstand, helt ned til en usikkerhed på bare 0,005 procent. Denne nøjagtighed – som svarer til 5 cm på en kilometers afstand – hjælper os til at forfine vores forståelse af egenskaberne ved fjerne galakser," tilføjer Eleonora Parlanti, som er PhD-studerende ved Scuola Normale Superiore i Pisa, og medforfatter til artiklen i Astronomy & Astrophysics [1].

"Galaksen blev oprindeligt opdaget med James Webb Space Telescope, men der var brug for ALMA til at bekræfte og præcist bestemme den enorme afstand," [2] siger Associate Proferssor Rychard Bouwens, som er med i forskerholdet fra Leidenobservatoriet. "Det her viser, hvordan det fantastiske samarbejde imellem ALMA og JWST kan hjælpe med at afsløre detaljer om de tidligste galaksers dannelse og udvikling."

Gergö Popping, som er  ESO-astronom ved European ALMA Regional Centre, og som ikke er medforfatter til artiklerne, siger: "Jeg var virkelig overrasker over denne tydelige måling af oxygen i JADES-GS-z14-0. Det antyder, at galakser kan dannes meget hurtigere efter Big Bang, end vi tidligere har ment. Resultatet her understreger den vigtige rolle, som ALMA spiller i afklaringen af tilstandene, som førte til at de første galakser i Universet opstod."

Noter

[1] Astronomerne bruger en måleenhed, som kaldes rødforskydning til at bestemme afstanden til meget fjerne objekter. Tidligere målinger viste, at galaksen JADES-GS-z-14-0 havde en rødforskydning på imellem 14,12 og 14,4. Ud fra målingerne af oxygen har begge forskerhold nu indsnævret denne værdi til en rødforskydning tæt ved 14,18.

[2] The James Webb Space Telescope er et fællesprojekt imellem NASA, Den europæiske Rumorganisation ESA og Canadian Space Agency (CSA).

Mere information

Forskningsresultaterne her er offentliggjort i to artikler i tidsskrifterne Astronomy & Astrophysics (https://aanda.org/10.1051/0004-6361/202452451) og The Astrophysical Journal.

Forskerholdene består af:

Den italiensk-ledede artikel i Astronomy & Astrophysics: Stefano Carniani (Scuola Normale Superiore, Pisa, Italien [SNS]), Francesco D’Eugenio (Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, Cambridge, UK [CAM-KIC]; Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge, UK [CAM-CavL] and INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Milano, Italien), Xihan Ji (CAM-KIC and CAM-CavL), Eleonora Parlanti (SNS), Jan Scholtz (CAM-KIC and CAM-CavL), Fengwu Sun (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, Cambridge, USA [CfA]), Giacomo Venturi (SNS), Tom J. L. C. Bakx (Department of Space, Earth, & Environment, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sverige), Mirko Curti (European Southern Observatory, Garching bei München, Tyskland), Roberto Maiolino (CAM-KIC, CAM-CavL and Department of Physics and Astronomy, University College London, London, UK [UCL]), Sandro Tacchella (CAM-KIC and CAM-CavL), Jorge A. Zavala (National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Japan), Kevin Hainline (Steward Observatory, University of Arizona, Tucson, USA [UArizona-SO]), Joris Witstok (Cosmic Dawn Center, Københavns Universitet, Danmark [DAWN] og CAM-CavL), Benjamin D. Johnson [CfA], Stacey Alberts [UArizona-SO], Andrew J. Bunker (Department of Physics, University of Oxford, Oxford, UK [Oxford]), Stéphane Charlot (Sorbonne Université, CNRS, Institut d’Astrophysique de Paris, Paris, France), Daniel J. Eisenstein (CfA), Jakob M. Helton (UArizona-SO), Peter Jakobsen (DAWN and Niels Bohr Institute, University of København, København, Danmark), Nimisha Kumari (Space Telescope Science Institute, Baltimore, USA), Brant Robertson (Department of Astronomy and Astrophysics University of California, Santa Cruz, USA), Aayush Saxena (Oxford and UCL), Hannah Übler (CAM-KIC and CAM-CavL), Christina C. Williams (NSF NOIRLab, Tucson, USA), Christopher N. A. Willmer (UArizona-SO) og Chris Willott (NRC Herzberg, Victoria, Canada).

Den nederlandsk-ledede artikel i The Astrophysical Journal: Sander Schouws (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands [Leiden]), Rychard J. Bouwens (Leiden), Katherine Ormerod (Astrophysics Research Institute, Liverpool John Moores University, Liverpool, United Kingdom [LJMU]), Renske Smit (LJMU), Hiddo Algera (Hiroshima Astrophysical Science Center, Hiroshima University, Hiroshima, Japan and National Astronomical Observatory of Japan, Tokyo, Japan), Laura Sommovigo (Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, New York, USA), Jacqueline Hodge (Leiden), Andrea Ferrara (Scuola Normale Superiore, Pisa, Italien), Pascal A. Oesch (Département d’Astronomie, Université de Genève, Versoix, Switzerland; Cosmic Dawn Center, København, Danmark og Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, København, Danmark), Lucie E. Rowland (Leiden), Ivana van Leeuwen (Leiden), Mauro Stefanon (Leiden), Thomas Herard-Demanche (Leiden), Yoshinobu Fudamoto (Center for Frontier Science, Chiba University, Chiba, Japan), Huub Rottgering (Leiden) og Paul van der Werf (Leiden).

ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, er et internationalt astronomisk observatorium, med ESO, US National Science Foundation (NSF) og National Institutes of Natural Sciences (NINS) i Japan i samarbejde med Chile. ALMAs finansieres af ESO (Det europæiske sydobservatorium), NSF i samarbejde med Canadas National Research Council og National Science Council i Taiwan, og af NINS i samarbejde med Academia Sinica i Taiwan og Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). Opbygning og drift af ALMA styres af ESO på vegne af medlemstaterne, af National Radio Observatory ved Associated Universities, Inc. på vegne af Nordamerika og af National Astronomical Observatory i Japan på vegne af Østasien. Organisationen Joint ALMA Observatory, JAO står for den fælles ledelse og styring af konstruktion og drift af ALMA.

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa, og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Brazilien, Danmark, Finland, Frankrig, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har focus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 m optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje". Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vore aktiviteter i landet, og samarbejder med vore chilenske partnere og samfundet i sin helhed. 

Links

• Forskningsartikel (Carniani et al.)
• Forskningsartikel (Schouws et al.)
• Fotos af ALMA 
• For journalister: Du kan abonnere på vore pressemeddelelser under embargo og på dit eget sprog og du kan ansøge om at komme med på ESOs delvist betalte mediebesøg i Chile i efteråret 2025 (NYHED)
• Er du forsker og har en god historie? Giv os et tip
• Verdens bedste klareste og mørkeste nattehimmel trues af enormt industriprojekt

Kontakter

Stefano Carniani
Scuola Normale Superiore
Pisa, Italy
Tel: +39 050 509156
E-mail: stefano.carniani@sns.it

Sander Schouws
Leiden University
Leiden, The Netherlands
E-mail: sanderschouws@gmail.com

Eleonora Parlanti
Scuola Normale Superiore
Pisa, Italy
E-mail: eleonora.parlanti@sns.it

Rychard Bouwens
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 8456
E-mail: bouwens@strw.leidenuniv.nl

Jacqueline Hodge
Leiden Observatory, University of Leiden
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 71 527 8450
E-mail: hodge@strw.leidenuniv.nl

Gergö Popping
European ALMA Regional Centre, European Southern Observatory
Tel: +49 89 3200 6247
E-mail: gpopping@eso.org

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2507 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.