Pre nás formy života založené na uhlíku je uhlík pomerne dôležitou súčasťou chemického zloženia vesmíru. Koľko neskôr? V prekvapivom zistení vedci zistili uhlík oveľa skôr v histórii vesmíru, ako sa pôvodne predpokladalo.
Vedci z Ehime University a Kjótskej univerzity informovali o detekcii uhlíkových emisných línií v najvzdialenejšej známej rádiovej galaxii. Výskumný tím použil na pozorovanie rádiovej galaxie TN J0924-2201 kameru a spektrograf slabého objektu (FOCAS) na Subaru Telescope. Keď výskumný tím skúmal zistené uhlíkové vedenie, zistil, že významné množstvo uhlíka existuje menej ako miliarda rokov po Veľkom tresku.
Ako toto zistenie prispieva k nášmu pochopeniu chemického vývoja vesmíru a možností života?
Aby sme pochopili chemický vývoj nášho vesmíru, môžeme začať s Veľkým treskom. Podľa teórie Veľkého tresku náš vesmír vznikol asi pred 13,7 miliardami rokov. Väčšinou existoval iba vodík a hélium (a kropenie lítiom).
Ako teda skončí všetko okolo prvých troch prvkov periodickej tabuľky?
Jednoducho povedané, môžeme poďakovať predchádzajúcim generáciám hviezd. Dve metódy nukleosyty (tvorba prvkov) vo vesmíre sú prostredníctvom jadrovej fúzie vo vnútri hviezdnych jadier a supernovy, ktoré označili koniec mnohých hviezd v našom vesmíre.
V priebehu času sa narodením a smrťou niekoľkých generácií hviezd stal náš vesmír menej „chudobným na kov“ (Poznámka: Mnoho astronómov hovorí o všetkom, čo minulý vodík a hélium, ako o kovoch “). Keď vymizli predchádzajúce generácie hviezd, „obohatili“ ďalšie oblasti vesmíru a umožnili budúcim regiónom vytvárajúcim hviezdy podmienky potrebné na vytvorenie hviezdnych objektov, ako sú planéty, asteroidy a kométy. Predpokladá sa, že pochopením toho, ako vesmír vytvoril ťažšie prvky, budú mať vedci lepšie pochopenie toho, ako sa vesmír vyvíjal, ako aj zdroje našej chémie na báze uhlíka.
Ako teda astronómovia študujú chemický vývoj nášho vesmíru?
Meraním metality (množstva prvkov okolo vodíka na periodickej tabuľke) astronomických objektov pri rôznych červených posunoch môžu vedci v podstate nahliadnuť do histórie nášho vesmíru. Keď sa študujú, červené posunuté galaxie ukazujú vlnové dĺžky, ktoré boli natiahnuté (a sčervenané, teda termín červený posun) v dôsledku rozšírenia nášho vesmíru. Galaxie s vyššou hodnotou červeného posunu (známe ako „z“) sú vzdialenejšie v čase a priestore a poskytujú výskumným pracovníkom informácie o metalite raného vesmíru. Mnoho raných galaxií sa študuje v rádiovej časti elektromagnetického spektra, ako aj v infračervenej a vizuálnej oblasti.
Výskumný tím z Kjótskej univerzity sa rozhodol študovať metalicitu rádiovej galaxie s vyšším červeným posunom ako predchádzajúce štúdie. Vo svojich predchádzajúcich štúdiách, ich zistenia naznačujú, že hlavná éra zvýšenej metality sa vyskytla pri vyšších červených posunoch, čo naznačuje, že vesmír bol „obohatený“ oveľa skôr, ako sa pôvodne predpokladalo. Na základe predchádzajúcich zistení sa tím rozhodol zamerať svoje štúdie na galaxiu TN J0924-2201 - najvzdialenejšiu rádiovú galaxiu, ktorá je známa s červeným posunom z = 5,19.
Výskumný tím použil prístroj FOCAS na Subaru Telescope na získanie optického spektra galaxie TN J0924-2201. Pri štúdiu TN J0924-2201 tím prvýkrát zistil emisnú líniu uhlíka (pozri vyššie). Na základe detekcie uhlíkovej emisnej linky tím zistil, že TN J0924-2201 už zažil významný chemický vývoj pri z> 5, takže v starovekom vesmíre už bolo množstvo kovov prítomné už pred 12,5 miliardami rokov.
Ak si chcete prečítať zistenia tímu, máte prístup k novinám Chemické vlastnosti v najvzdialenejšej rádiovej galaxii - Matsuoka, a kol na adrese: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Zdroj: Tlačová správa NAOJ
