Forskargrupp Galaxgruppen

Angela Adamo och Ragnhild Lunnan, båda vid Institutionen för astronomi har utnämnts till docenter.

Bilder tagna med den infraröda MIRI-kameran på James Webbteleskopet (JWST) gör det för första gången möjligt att observera de allra första galaxerna i långvågigt infrarött ljus. Tillsammans med en studie nyligen publicerad i tidskriften Astronomy and Astrophysics bidrar det till ny kunskap om hur de allra första galaxerna bildades för över 13 miljarder år sedan.

Världsledande astronomer sammanfattar de största upptäckterna och obesvarade frågeställningar. I en ny artikel från Nature Astronomy presenteras den hitintills mest kompletta lägesbeskrivningen av universums första miljarder år, baserad på observationer från rymdteleskopet James Webb (JWST). Kartläggningen av vad JWST har upptäckt gjordes av en internationell grupp bestående av världsledande astronomer, däribland Angela Adamo vid Stockholms universitet. Deras arbete sätter fokus på det paradigmskifte som pågår inom astronomiforskningen.

Betydelsen av Arktis metanutsläpp för klimatet, hur materia formas och bryts ner, evolutionära skiften i växtriket och nya effektiva metoder för att få fram bioaktiva substanser som löser framtidens behov av läkemedel och avancerad elektronik. Det är några exempel på grundforskning vid Stockholms universitet som beviljats medel av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse.

Med hjälp av Hubbleteleskopet har ett internationellt forskarlag, lett av astronomer vid Stockholms universitet, upptäckt fler svarta hål i det tidiga universum än vad som tidigare har rapporterats. Den nya upptäckten kan hjälpa oss att förstå hur supermassiva svarta hål skapades genom kollapsen av massiva stjärnor. Det visar en studie publicerad i tidskriften Astrophysical Journal Letters.

Förståelsen av hur stjärnor och galaxer bildades och utvecklades är en av astrofysikens största utmaningar. En ny studie ledd av Dr. Angela Adamo vid Stockholms universitet erbjuder nya insikter. Med hjälp av James Webb-teleskopet (JWST) studerade forskarna galaxen Cosmic Gems arc (SPT0615-JD), vars ljus avges 460 miljoner år efter big bang. Denna galax, som förstorats genom gravitationslinsning, avslöjade fem unga massiva stjärnhopar. “Överraskningen och förvåningen var otrolig när vi öppnade JWST-bilderna för första gången” säger Adamo. Återjoniseringens epok (EoR), inom den första miljarden åren efter big bang, innebar universums övergång från neutralt vätegas till joniserad materia. Tidiga galaxer tros ha drivit denna förändring. För att studera dessa galaxer måste man observera avlägsna objekt, vilket låter oss "se tillbaka i tiden". Gravitationslinsning, där en massiv himlakropp böjer ljuset som ett förstoringsglas, hjälper till att observera avlägsna galaxer i detalj.

Med hjälp av rymdteleskopet JWST har astronomer undersökt ett av de mest avlägsna kända svarta hålen i universum. Deras observationer ger en inblick i tillväxten av svarta hål i det tidiga universum, mindre än en miljard år efter Big Bang. Förvånansvärt nog verkar detta tidiga svarta hål bete sig på samma sätt som sina nuvarande släktingar. Astronomer har kämpat ett tag nu för att förklara hur de tidigaste svarta hålen kan ha så stora massor. Det nya resultatet passar inte med teorier om att de första svarta hålen var små och växte ovanligt snabbt, snarare pekar de mot att de supermassiva svarta hålen föddes stora. Resultaten har publicerats i tidskriften Nature Astronomy. Den första miljarden år av den kosmiska historien utgör en utmaning för astronomer: De tidigaste kända svarta hålen i de centrala delarna av galaxer har överraskande stora massor. Hur blev de så massiva så snabbt? Stjärnor och galaxer har förändrats enormt under de senaste 13,8 miljarder åren, universums livstid. Galaxer har blivit större och fått mer massa, genom att dra åt sig omgivande gas och genom att slå sig samman med andra galaxer. Under lång tid antog astronomer att de supermassiva svarta hålen i galaxernas centra skulle ha vuxit i samma takt som galaxerna själva.

En internationell grupp, ledd av Dr. Alexandra Le Reste från Stockholms universitet och Oskar Klein Center, utnyttjade MeerKAT-radioteleskopet för att undersöka återjonisationens epok, en avgörande period som inträffade en miljard år efter Big Bang. Studien, möjliggjord genom MeerKAT:s ökade känslighet jämfört med äldre teleskop, utforskar hur sammanslagningar av galaxer kan ha påverkat hur universum förändrades under denna epok.

James Webb teleskopet fortsätter att ta spektakulära bilder av spiralgalaxer som en del av Angela Adamos forskning vid Institutionen för Astronomi

Tack vare James Webbteleskopets första bilder på galaxhopar har en grupp forskare från Stockholms universitet för första gången kunnat undersöka mycket kompakta strukturer av stjärnhopar inuti galaxer, så kallade klumpar, och studera den första fasen i stjärnbildning i avlägsna galaxer.