Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

NASA'S Hubble Provides First Census of Galaxies Near Cosmic Dawn

13.12.2012
Using NASA's Hubble Space Telescope, astronomers have uncovered a previously unseen population of seven primitive galaxies that formed more than 13 billion years ago, when the universe was less than 4 percent of its present age. The deepest images to date from Hubble yield the first statistically robust sample of galaxies that tells how abundant they were close to the era when galaxies first formed.

The results are from an ambitious Hubble survey of an intensively studied patch of sky known as the Ultra Deep Field (UDF). In the 2012 campaign, called UDF12, a team of astronomers led by Richard Ellis of the California Institute of Technology in Pasadena used Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC 3) to peer deeper into space in near-infrared light than any previous Hubble observation.

The observations were made during six weeks in August and September, and the first scientific results now are appearing in a series of scientific papers. The UDF12 team is releasing these unique data to the public after preparing them for other research groups to use.

The results show a smooth decline in the number of galaxies looking back in time to about 450 million years after the big bang. The observations support the idea galaxies assembled continuously over time and also may have provided enough radiation to reheat, or re-ionize, the universe a few hundred million years after the theorized big bang.

Looking deeper into the universe also means peering further back in time. The universe is estimated to be 13.7 billion years old. The newly discovered galaxies are seen as they looked 350 to 600 million years after the big bang. Their light is just arriving at Earth now.

Astronomers study the distant universe in near-infrared light because the expansion of space stretches ultraviolet and visible light from galaxies into infrared wavelengths, a phenomenon called "redshift." The more distant a galaxy, the higher its redshift.

The greater depth of the new Hubble images, together with a carefully designed survey strategy, allows this work to go further than previous studies, thereby providing what researchers say is the first reliable census of this epoch. Notably, one of the galaxies may be a distance record breaker, observed 380 million years after the birth of our universe in the big bang, corresponding to a redshift of 11.9.

A major goal of the new program was to determine how rapidly the number of galaxies increases over time in the early universe. This measure is the key evidence for how quickly galaxies build up their constituent stars.

"Our study has taken the subject forward in two ways," Ellis explained. "First, we have used Hubble to make longer exposures. The added depth is essential to reliably probe the early period of cosmic history. Second, we have used Hubble's available color filters very effectively to more precisely measure galaxy distances."

The team estimated the galaxy distances by studying their colors through a carefully chosen set of four filters at specific near-infrared wavelengths. "We added one filter, and undertook much deeper exposures in some filters than in earlier work, in order to convincingly reject the possibility that some of our galaxies might be foreground objects," said team member James Dunlop of the Institute for Astronomy at the University of Edinburgh in Scotland.

Astronomers have long debated whether hot stars in such early galaxies could have provided enough radiation to warm the cold hydrogen that formed soon after the big bang. This process, called "re-ionization," is thought to have occurred 200 million to 1 billion years after the birth of the universe. This process made the universe transparent to light, allowing astronomers to look far back into time. The galaxies in the new study are seen in this early epoch.

"Our data confirm re-ionization was a gradual process, occurring over several hundred million years, with galaxies slowly building up their stars and chemical elements," said Brant Robertson of the University of Arizona in Tucson. "There wasn’t a single dramatic moment when galaxies formed. It was a gradual process."

The team's finding on the distant galaxy census has been accepted for publication in The Astrophysical Journal Letters.

J.D. Harrington
Headquarters, Washington
202-358-5241
j.d.harrington@nasa.gov
Ray Villard / Donna Weaver
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
410-338-4514 / 410-338-4493
villard@stsci.edu / dweaver@stsci.edu

J.D. Harrington | EurekAlert!
Further information:
http://www.nasa.gov
http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/galaxy-census.html

More articles from Physics and Astronomy:

nachricht First chip-scale broadband optical system that can sense molecules in the mid-IR
24.05.2018 | Columbia University School of Engineering and Applied Science

nachricht Nuclear physicists leap into quantum computing with first simulations of atomic nucleus
24.05.2018 | DOE/Oak Ridge National Laboratory

All articles from Physics and Astronomy >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was einen guten Katalysator ausmacht

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Superkondensatoren aus Holzbestandteilen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Schaltschrank-Plattform für die Energiewelt

24.05.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics