Kvasarerne har lige siden deres opdagelse i 1963 været anvendt til at studere gassen imellem galakserne i det tidlige univers. Selvom den optiske efterglød fra et gammaglimt kortvarigt kan være klarere end en kvasar (læs Johan Fynbos indlæg på denne side), så forbliver kvasarer ved høje rødforskydninger et vigtigt redskab til studium af den tynde gas imellem galakserne. Den hidtil højeste rødforskydning for en kendt kvasar er z = 6.43, svarende til at universet har udvidet sig med en faktor 7.4, siden lyset blev udsendt.

Det blev allerede i 1965 klart at brintgassen imellem galakserne i det nuværende univers må være højt ioniseret, dvs elektronerne er løsrevet fra brintkernerne, så man har et plasma bestående af frie protoner og elektroner. Sådanne studier er i det seneste årti resulteret i den vigtige opdagelse at tætheden af neutrale brintatomer vokser dramatisk ved rødforskydninger z > 5.7. Astronomer er stærkt interesserede i at finde ud af, hvordan og hvor tidligt brinten er blevet ioniseret. Det er ved sådanne undersøgelser at opdagelsen af nye kvasarer med rødforskydninger over z = 6.5 er af vital betydning.

Men den voksende koncentration af neutrale brintatomer betyder at al lys med observerede bølgelængder under bølgelængden for overgangen fra grundtilstanden til den førsteksiterede tilstand, den såkaldte Lyman-alfa linje, absorberes af gasskyer langs synslinjen til kvasaren. Det betyder at kvasarer med z > 6.5 ikke kan findes ved anvendelse af de populære CCD-detektorer, idet Ly-alfa linjen rødforskydes udenfor detektorenes følsomhedsområde, der stopper ved ca. 1 mikrometer. Man må derfor anvende infrarøde detektorer, der er følsomme i spektralområdet 0.8 – 2.2 mikrometer.

D.J. Mortlock, Imperial College London, og samarbejdspartnere har netop beskrevet opdagelsen af 2 nye kvasarer med rødforskydningerne z = 6.13 og z = 5.72 ved anvendelsen af en infrarød kortlægning af 4000 kvadratgrader (ULAS: United Kingdom infrared deep Large Area Survey). Man forventer/håber senere at finde flere kvasarer med rødforskydninger over 6.5. Figuren viser spektret for kvasaren ULAS J1319+0950. Tallene under figuren angiver den observerede bølgelængde i mikrometer. Den vertikale placering angiver strålingens intensitet. Den sorte kurve angiver den obsereverede stråling fra kvasaren. Den røde kurve angiver størrelsen af usikkerheden på den sorte kurve. Den blå kurve anslår intensiteten af strålingen fra kvasaren, hvis strålingen ikke var blevet absorberet af neutrale brintatomer langs synslinjen til kvasaren. Man ser tydeligt at det meste af strålingen er fjernet for bølgelængder kortere end 0.86 mikrometer.

Link til mere info:
http://arxiv.org/abs/0810.4180

Bjarne Thomsen