En galaksegruppe i det tidlige Univers

Når vi kigger på noget, ser vi det fordi det enten udsender lys — som f.eks. Solen eller en lommelygte — eller fordi det reflekterer lys udsendt af andre — som f.eks. Månen eller en cykel.

Sådan finder vi normalt også galakser, nært og fjernt. Galakser udsender lys henover hele det elektromagnetiske spektrum, og forskellige teleskoper kan så opfange forskellige typer af lys.

Men faktisk er der en anden måde; en komplementær metode, der bygger på galaksens evne til at absorbere lys.

Galakser der skygger for lyset

Hvis en galakse tilfældigvis ligger langs sigtelinjen mod en fjernere, klar lyskilde, vil galaksen “skygge” for lyskilden og absorbere noget af dens lys. Denne absorption skyldes de gas- og støvpartikler, som ligger mellem galaksens stjerner. De små partikler absorberer dog ikke lige effektivt ved alle bølgelængder, men har derimod en tendens til at absorbere lys ved bestemte bølgelængder.

Hvis vi så tager et spektrum — dvs. en observation der viser, hvor meget lys vi ser ved hver enkelt bølgelængde — af baggrunds-“fyrtårnet”, ser vi tydelige “absorptionshuller” i spektret, hvilket indikerer at noget skygger for lyset.

Alt afhængig af de præcise bølgelængder, hvor vi ser “hullerne”, kan vi så udlede forskellige fysiske egenskaber af forgrundsgalaksen.

Den klare baggrunds-lyskilde kan i princippet være en anden galakse, eller somme tider en eksploderende stjerne, men er oftest en kvasar — den ekstremt lysstærke kerne af en galakse med et supertungt sort hul, i færd med at fortære sine omgivelser.

En ildflue foran en stadionprojektør

Det absorberede lys afslører flere af galaksens fysiske karakteristika, men ikke alt. Hvis vi vil vide mere om den, kan vi prøve at søge efter lys udsendt fra samme område på himlen.

Problemet? Galaksen befinder sig præcis, eller næsten præcis, foran den lysstærke kvasar. Det er fuldstændig som at prøve at observere en ildflue foran en stadionprojektør.

Ikke desto mindre er dét hvad Johan Fynbo, professor i astronomi ved Cosmic Dawn Center i København, ynder at udfordre sig selv med.

“For at finde absorberende galakser kigger vi først efter kvasarer, som er særligt røde,” forklarer Fynbo. “Fordi stjernestøv har en tendens til at absorbere det blå lys, men ikke det røde, så vil en eventuel støvfyldt galakse i kvasarens forgrund blive rødfarvet.”

Denne tilgang har ført til, at Fynbo og hans kolleger har detekteret flere sådanne galakser. Det næste, og sværeste, skridt er at kigge omhyggeligt efter lys udsendt fra den galakse, som forårsager absorptionen.

En dobbeltgænger af vores lokale galaksegruppe?

Senest påtog teamet sig at lede efter lys fra en særlig absorber, set næsten 11 milliarder år tilbage i tiden, udvalgt fordi den gav anledning til ekstra meget rødfarvning af en baggrundskvasar. Denne absorber er usædvanlig i og med, at den absorberer væsentligt mere lys end de fleste andre — et tegn på en ret veludviklet galakse, som måske ligner Mælkevejen.

“De karakteristika som vi fandt i det manglende lys fortæller os noget om støvet i forgrundsgalaksen,” siger Lise Christensen, lektor på Cosmic Dawn Center, som også deltog i studiet. “Faktisk minder det om dét støv vi ser lokalt i Mælkevejen og én af vores nabogalakser.”

Men ak, deres indsats til trods var teamet ikke i stand til at detektere absorberens lysende makker. Formodentlig befinder den sig næsten nøjagtigt foran kvasaren. Til gengæld opdagede de en anden galakse i nærheden — en galakse, som tilsyneladende er kraftigt stjernedannende. Og flere kan være derude.

Galakserne ligger så tæt på hinanden, at de er bundet sammen ved hjælp af deres tyngdekraft, og derfor ikke bliver trukket fra hinanden af Universets udvidelse. Det betyder, at de i fremtiden vil danne en galaksegruppe, ikke ulig vores Lokale Gruppe som består af Mælkevejen, Andromeda og et stort antal mindre satellitgalakser.

“Dette gør galakserne endnu mere spændende at studere,” siger Johan Fynbo, som i fremtiden planlægger at genbesøge feltet med Nordisk Optisk Teleskop på La Palma og  andre teleskoper — både med henblik på at lede efter andre medlemmer af gruppen, og for forhåbentlig at kunne afsløre galaksen, som giver anledning til absorptionen.