Kartlegging av stjernedannelse tidlig i universet

Karbonmonoksid (CO) er en giftig gass for oss mennesker, men ute i verdensrommet er det derimot knyttet til liv -- i form av stjernedannelse. Jeg heter Marie og tar en doktorgrad i astrofysikk. Dette er det jeg forsker på.

Stjerner dannes i stjernetåker, som stort sett består av molekylært hydrogen H2, men også en del CO. Ettersom vi allerede har gode detektorer som kan måle stråling fra CO, velger vi å fokusere på CO når vi skal undersøke stjernedannelse i fjerne galakser. Et av eksperimentene som gjør dette er COMAP. COMAP står for CO Mapping Array Pathfinder og er et bakkebasert eksperiment.

Jo lengre ut i universet vi ser, jo lengre tilbake i tid kommer vi. Dette er fordi lyset bruker tid på å nå oss. Samtidig utvider universet seg, noe som fører til at bølgelengden til strålingen strekkes og bli lengre innen strålingen når Jorda. Det er dette som kalles rødforskyvning. Hvor mye den strekkes sier derfor noe om hvor langt unna kilden er.

Dette er hvordan vi tror CO signalet vil se ut. I de lysere områdene er det mye CO, mens i de mørkere områdene er det lite. Credits: Tony Li et al. (arXiv:1503.08833v2)


I første omgang skal vi studere galakser på det tidspunktet der det ble dannet flest stjerner, ettersom CO signalet burde være sterkt. Dette var da universet var ca. 2 milliarder år gammelt. Senere har vi planer om å se enda litt lengre ut, helt tilbake til rundt den tiden rett etter at de første stjernene ble dannet, da universet var litt mindre enn 1 milliard år gammelt. Til sammenligning er det i dag 13.7 milliarder år siden Big Bang.


Vi er interessert i strukturen i større skala, altså summen av flere galakser, i motsetning til å skille hver enkelt galakse fra hverandre. Da får vi også med signalet fra lyssvake galakser, som ellers ville vært vanskelig å se. Det vil også være lettere å se om strukturen endrer seg avhengig av hvor langt bort vi ser.

COMAP bruker et 10 meter bredt radioteleskop som er lokalisert i Owens Valley ute i ørkenen i California. Dette teleskopet tar inn all stråling med en gitt bølgelengde. Mye av strålingen vil dermed være fra andre kilder enn CO, i tillegg til mye støy, og dette må vi prøve å fjerne for å finne selve CO signalet. Det er noe av det vi gjør her i Oslo. Vi har ansvaret for å analysere dataene som kommer, og for å kunne gjøre dette må vi filtrere ut alt som ikke er fra CO.

COMAP er et internasjonalt samarbeidsprosjekt mellom blant andre Caltech og Stanford i USA, CITA i Canada, og Manchester og Oslo i Europa.

COMAP-gjengen foran teleskopet i Owens Valley.

 

Emneord: comap, intensity mapping, Cosmology, Galakser, stjernedannelse Av Marie Kristine Foss
Publisert 27. feb. 2019 19:48 - Sist endret 28. feb. 2019 18:54
Legg til kommentar

Logg inn for å kommentere

Ikke UiO- eller Feide-bruker?
Opprett en WebID-bruker for å kommentere

A blog about the birth of the Universe, telescopes and satellites, life-giving stars, rain on the Sun, and much more … told by the Women exploring this.