Lyman-break galaxen
Lyman-break-galaxer är stjärnbildande galaxer med hög rödförskjutning som väljs ut med hjälp av galaxens olika utseende i flera avbildningsfilter på grund av placeringen av Lyman-gränsen . Tekniken har i första hand använts för att välja galaxer vid rödförskjutningar på z = 3–4 med hjälp av ultravioletta och optiska filter, men framsteg inom ultraviolett astronomi och infraröd astronomi har möjliggjort användningen av denna teknik vid lägre och högre rödförskjutningar med ultraviolett och nära-infrarött filter.
Lyman-break-galaxvalstekniken bygger på det faktum att strålning vid högre energier än Lyman-gränsen vid 912 Å nästan helt absorberas av neutral gas runt stjärnbildande regioner av galaxer. I vilobilden av den emitterande galaxen är det emitterade spektrumet ljust vid våglängder längre än 912 Å, men mycket svagt eller omärkligt vid kortare våglängder – detta är känt som ett " bortfall " eller "brott", och kan användas för att hitta läget för Lyman-gränsen. Ljus med en våglängd kortare än 912 Å är i det långt ultravioletta området och blockeras av jordens atmosfär, men för mycket avlägsna galaxer sträcks ljusets våglängder avsevärt på grund av universums expansion . För en galax med rödförskjutning z = 3 kommer Lyman-avbrottet att tyckas vara vid våglängder på cirka 3600 Å, vilket är tillräckligt långt för att detekteras av mark- eller rymdbaserade teleskop .
Kandidatgalaxer runt rödförskjutning z = 3 kan sedan väljas genom att leta efter galaxer som förekommer i optiska bilder (som är känsliga för våglängder större än 3600 Å), men som inte förekommer i ultravioletta bilder (som är känsliga för ljus vid våglängder kortare än 3600) Å). Tekniken kan anpassas för att leta efter galaxer vid andra rödförskjutningar genom att välja olika uppsättningar av filter – metoden fungerar så länge som bilder kan tas genom minst ett filter över och under våglängden för den rödförskjutna Lyman-gränsen. För att bekräfta den rödförskjutning som uppskattas av färgvalet, utförs uppföljningsspektroskopi . Även om spektroskopiska mätningar är nödvändiga för att få en rödförskjutning med hög precision, är spektroskopi vanligtvis mycket mer tidskrävande än avbildning, så valet av kandidatgalaxer via Lyman-break-tekniken förbättrar avsevärt effektiviteten av galaxundersökningar med hög rödförskjutning.
Frågan om deras långt infraröda emission är fortfarande central för studiet av Lyman-break galaxer för att bättre förstå deras utveckling och uppskatta deras totala stjärnbildningshastighet. Hittills har endast ett litet prov påvisats i fjärrinfraröd. De flesta av de individuella resultaten förlitar sig på en information som samlats in från linsade Lyman-break-galaxer eller från den ultravioletta viloramen, eller från ett fåtal föremål som upptäckts av Herschel-satelliten eller med hjälp av staplingstekniken som gör det möjligt för forskare att erhålla medelvärden för individuellt oupptäckt Lyman -bryta galaxer.
Men nyligen gjorde staplingsteknikerna på omkring 22 000 galaxer det för första gången möjligt att samla in viss statistisk information om stoftegenskaperna hos LBG.
I februari 2022 rapporterade astronomer upptäckten av två Lyman break-galaxer, benämnda HD1 och HD2 , vid z~12-13, baserat på studier som använder Lyman-tekniken. Notera också GLASS-z12 , en avlägsen galax som upptäcktes av rymdteleskopet James Webb i juli 2022.
