Kim Nilsson Astronomisk arkeologi - studie av galaxer från universums forntid. Jag har studerat femton galaxer vars ljus sändes ut då universum var 15 % av sin nuvarande ålder. Detta betyder att vi förväntar oss att dessa galaxer är ganska nyfödda, och kanske liknar vår egen galax när den var nybildad. Jag har studerat dessa galaxer i många olika delar av det elektromagnetiska spektrumet, främst i röntgen, infrarött och visuellt ljus. Syftet med arbetet har varit att försöka finna hur mycket stjärnor som bildas i dessa galaxer, samt om ljuset från desamma kommer enbart från stjärnor, eller om det också finns så kallade aktiva galaxkärnor (AGNs) i dem. En AGN antas vara ett massivt svart hål som slukar materia från den omkringliggande galaxen. AGNs lyser väldigt starkt. Att finna galaxer som ligger så långt borta som dessa är inte helt enkelt. Upptäckten av de källor jag tittat på var därför gjord innan jag påbörjade mitt arbete. De hittades eftersom de lyser mycket starkt vid en speciell våglängd, motsvarande övergången mellan de två nedersta nivåerna i väte, även kallad Lyα. Huvuddelen av mitt arbete har varit att studera galaxerna i röntgen-området. Röntgenvåglängder är intressanta eftersom de är väldigt energetiska, och därför skickas ut från områden där väldigt energetiska processer sker (ex. AGNs). Jag har även observerat galaxerna i infrarött, som i det här fallet ger ett mått på antalet stjärnor i galaxen. Jag har även sökt i databaser efter radiokällor associerade med galaxerna, samt studerat resultat i de visuella banden. De sistnämnda kom från en annan MSc-student vid Århus universitet. Sammanfattningsvis kan resultaten i alla dessa våglängdsområden ritas in i diagram av typen spektrala energidistributioner (s.k. SEDs). I dessa ritas intensitet vid en viss våglängd som funktion av våglängd. Ur dessa SEDs kan man sedan exempelvis dra slutsatsen att galaxerna har lite stoft och/eller mycket nyfödda stjärnor. Den främsta slutsats jag kunnat dra av mitt arbete är att det inte finns några AGNs bland galaxerna. Det betyder att allt ljus som kommer från dem, kommer från stjärnor. Det betyder i sin tur att vi kan dra slutsater om stjärnbildningen i den här typen av objekt. Jag fann en undre gräns för stjärnbildningen på några få solmassor per år (ungefär densamma som i Vintergatan) och en övre, orimligt stor, gräns på ca. 2000 solmassor per år. Att undersöka, och så småningom förstå, hur dessa unga, nybildade galaxer bildas och utvecklas är viktigt för att förstå universums historia. Kanske kan det även ge någon ledtråd till vår framtid... Detta projekt har genomförts i samarbete med Köpenhamns universitet. Handledare: Ingemar Lundström1, Kristian Pedersen2, Johan P.U. Fynbo2, Melvyn B. Davies1. Examensarbete 20 p. i Fysik med inriktning Astronomi. Vt 2004. 1Lunds observatorium, Lunds universitet. 2Niels Bohr institutet, Köpenhamns observatorium, Köpenhamns universitet. Abstract Multi-wavelength analysis of Ly-alpha-emitting high-redshift galaxies The purpose of this thesis was to perform a multi-wavelength analysis of 15 bright Lyα galaxies, and to find the star formation rate of these galaxies. The discovery of the 15 sources was performed before the beginning of the project. The sources overlapped the Chandra Deep Field South, CDFS, and a thorough investigation of the Lyα galaxies' X-ray luminosity (in 0.3 - 8 keV) was performed. The results could only set an upper limit to the sources at ~ 9 ⋅ 1042 erg s-1, implying an upper limit of the SFR of 2000 M~/yr. A stacking of the sources with greatest S/N revealed a possible hardness ratio of 0.42, indicating that they are highly obscured AGN (Type 2) if they are detected with such a high luminosity. Further investigations were performed in infrared using ISAAC observations in the GOODS field in the H, J and K bands. The results again only gave an upper limit to the magnitudes of the objects. An investigation of the objects in visual broad bands was performed by Msc-student Brian Krog at Århus university and the results are included to give an overall summary of the multi-wavelength properties of the sources. No credible radio counterparts were found in database searches. The luminosity of the sources in the Lyα emission line implied a lower limit of the SFR of a few solar masses per year. A luminosity function for AGNs in soft X-rays was studied and it was found that there should be 0.17 AGNs in our volume, at our redshift and to our luminosity limit. After comparison to a recent paper by Wang et al. (2004) and studying of the results we find that the main conclusion is that there are no AGNs in our sample.