Oväntad aktivitet i universums gröna ärtor

Hubble-teleskopet har fångat de gröna ärt-galaxerna med en aldrig tidigare uppnådd skärpa.
29 november 2011

Med hjälp av Hubble-teleskopet har astronomer fotograferat dvärggalaxer i en utvecklingsfas där de tillverkar massor med stjärnor. Det gör att de beter sig helt annorlunda än de dvärggalaxer vi ser i universum idag, som bildar stjärnor väldigt långsamt. Upptäckten av dessa små, aktiva galaxer är ett viktigt steg på vägen att förstå hur dvärggalaxer och därmed även stora galaxer som Vintergatan skapats och utvecklats.

De gröna dvärggalaxer Hubble-teleskopet spanat på går under smeknamnet gröna ärt-galaxer, eller green peas, eftersom de såg ut som just gröna ärtor på de första fotografierna där de identifierades. De gröna ärt-galaxerna verkar bilda stjärnor snabbare än Vintergatan, trots att det bara är en knapp hundradel så massiva. Deras utsträckning är också mycket mindre – upp till ungefär 15 000 ljusår tvärsöver, bara en dryg tiondel av Vintergatans diameter. Det betyder att de gröna dvärggalaxerna bildar stjärnor tusen gånger effektivare än Vintergatan.

Det gör att de skiljer sig mycket från den population av dvärggalaxer som finns runt omkring Vintergatan och dess grannskap idag. Dessa dvärggalaxer bildar knappt några nya stjärnor alls.

– Förmodligen visar de gröna ärtorna hur dagens dvärggalaxer såg ut i ett tidigare skede, säger Thomas Marquart, doktorand i astronomi vid Uppsala universitet.

Hubble-teleskopet har fotograferat de gröna ärtorna som en del av ett större projekt där teleskopet fotograferar avgränsade områden på himlen för att avbilda avlägsna galaxer, där man vill fånga galaxer som tidigare inte avbildats med den skärpan.

Glöder grönt av syre

Dvärggalaxer är vanliga men svåra att upptäcka på grund av att de är så ljussvaga.

Hubble-teleskopets observationer verkar tyda på att dessa aktiva dvärggalaxer var ganska vanliga i det unga universum – när universum var en tredjedel till en fjärdedel så gammalt som nu. Skälet till att de är gröna är att det finns många massiva och därför heta och unga stjärnor som med sin intensiva strålning joniserar gasen mellan stjärnorna i galaxen. Det gör att gasen "glöder", och att den lyser särskilt starkt i det gröna området av färgskalan. Den gröna färgen kommer från joniserat syre. Massiva, heta stjärnor är typiska i områden som bildar nya stjärnor. Nu är det ljus Hubble-teleskopet ser inte grönt. Galaxerna ligger så långt bort att universums expansion rödförskjutit det gröna ljuset in i det infraröda området.

Det är lite av ett mysterium hur det kommer sig att dessa små galaxer kunde bildade stjärnor så snabbt. Datorsimuleringar pekar på att stjärnbildningen i de gröna ärt-galaxerna kan vara episodisk. Kalla gasmoln i galaxerna kollapsar och bildar stjärnor. Dessa stjärnor hettar sedan upp gasen, vilket gör att stjärnbildningen avstannar. När gasen kallnat igen startar en ny period av intensiv stjärnbildning.

Frivilliga klassificerar galaxer

Hubble Space Telescope  in orbit
Hubble-teleskopet har fångat de gröna ärtorna på bild.

Precis som Hubble-teleskopet representerar teknikens spjutspets är upptäckten av dessa små gröna galaxer också ett resultat av teknikens utveckling, men på ett helt annat sätt. Galaxerna upptäcktes 2007 som en del av Galaxy Zoo-projektet. Det är ett online-projekt där vem som helst kan delta, och målet med projektet är att klassificera galaxer. Som en del av projektet klassificerade 80 000 frivilliga över 10 miljoner galaxer, ett arbete som tagit professionella astronomer många man-år att göra. Projektet var ett svar på det enorma flödet av data som hotade dränka de professionella astronomerna.

Det började dyka upp gröna fläckar i identifikationsprocessen. Det ledde till att det på Galaxy Zoo-projektets diskussionsforum dök upp en tråd med namnet Give peas a chance. Det började som ett humoristiskt tilltag, men det visade sig så småningom att det bland de gröna fläckarna dolde sig en helt ny typ av galaxer, som då fick benämningen Green peas, eller Gröna ärtor. De som drev frågan om de gröna galaxernas särart inom Galaxy Zoo-projektet kallade sig projektets Peas Corps.

Ärtsläktingar blir till vintergatsfrön

De gröna ärt-galaxerna är släkt med en annan kategori dvärggalaxer som varit kända en tid, de så kallade blå kompakta galaxerna.

– Egentligen rör det sig om en kontinuerlig fördelning, säger Thomas Marquart. Det finns ingen skarp gräns mellan de blå kompakta och de gröna ärtorna. De gröna ärtorna verkar vara de i den här populationen galaxer som tillverkar stjärnor mest intensivt.

Man skulle alltså kunna se de gröna ärtorna som storasyskonen i gruppen ljusa, kompakta dvärggalaxer. Det betyder att astronomerna nu har en bättre bild av hur dvärggalaxer utvecklas.

– Genom att studera de gröna ärt-galaxerna och jämföra med simulationer av hur galaxer bildas och utvecklas så kan vi nu utesluta vissa simulationer.

En bättre förståelse för de gröna ärtorna, och alltså dvärggalaxer i stort, kan göra det lättare att förstå hur även stora galaxer som vår Vintergata utvecklats, eftersom den gängse teorin säger att de stora galaxerna bildats genom att små dvärggalaxer smält samman.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.