Mums gyvybės formomis, kurių pagrindą sudaro anglis, anglis yra gana svarbi cheminė Visatos dalis. Kiek vėliau? Netikėtai radę mokslininkai nustatė anglį daug anksčiau Visatos istorijoje, nei manyta anksčiau.
Ehime universiteto ir Kioto universiteto tyrėjai pranešė aptikę anglies išmetimo linijas tolimiausioje žinomoje radijo galaktikoje. Tyrimo komanda naudojo silpnų objektų kamerą ir spektrografą (FOCAS), esančią „Subaru“ teleskope, kad galėtų stebėti radijo galaktiką TN J0924-2201. Tyrėjų komandai ištyrus aptiktą anglies liniją, jie nustatė, kad reikšmingas anglies kiekis egzistavo mažiau nei milijardą metų po Didžiojo sprogimo.
Kaip šis radinys prisideda prie mūsų supratimo apie cheminę visatos evoliuciją ir gyvenimo galimybes?
Norėdami suprasti cheminę mūsų visatos evoliuciją, galime pradėti nuo didžiojo sprogimo. Remiantis Didžiojo sprogimo teorija, mūsų visata atsirado prieš maždaug 13,7 milijardo metų. Didžioji dalis egzistavo tik vandenilis ir helis (ir ličio purkštuvas).
Taigi kaip mums baigtis viskuo, kas yra pirmieji trys periodinės lentelės elementai?
Paprasčiau tariant, mes galime padėkoti ankstesnėms žvaigždžių kartoms. Du branduolių sintezės (elementų kūrimo) būdai Visatoje yra branduolių sintezė žvaigždžių šerdies viduje ir supernovos, kurios pažymėjo daugelio žvaigždžių pabaigą mūsų Visatoje.
Laikui bėgant, gimus ir mirus kelioms žvaigždžių kartoms, mūsų visata tapo ne tokia „metalinė skurdi“ (Pastaba: daugelis astronomų apie vandenilį ir helį buvusį metalą vadina metalais “). Kai ankstesnės žvaigždžių kartos mirė, jos „praturtino“ kitas kosmoso sritis, sudarydamos sąlygas būsimiems žvaigždžių formavimo regionams sudaryti sąlygas susidaryti objektams, kurie nėra žvaigždės, pavyzdžiui, planetoms, asteroidams ir kometoms. Manoma, kad suprasdami, kaip Visata sukūrė sunkesnius elementus, tyrėjai turės geresnį supratimą apie tai, kaip vystėsi Visata, taip pat apie mūsų anglies pagrindo chemijos šaltinius.
Taigi kaip astronomai tiria cheminę mūsų visatos evoliuciją?
Išmatuodami astronominių objektų metališkumą (elementų gausa per periodinę lentelę prie periodinės lentelės) įvairiais raudonaisiais poslinkiais, tyrėjai iš esmės gali atsigręžti į mūsų visatos istoriją. Tyrinėjant raudonai perkeltas galaktikas, jų bangos ilgiai buvo ištempti (ir paraudę, taigi terminas raudonasis poslinkis) dėl mūsų visatos išsiplėtimo. Didesnės raudonojo poslinkio vertės galaktikos (žinomos kaip „z“) yra labiau nutolusios nuo laiko ir erdvės ir teikia tyrėjams informaciją apie ankstyvosios visatos metališkumą. Daug ankstyvųjų galaktikų yra tiriamos elektromagnetinio spektro radijo dalyje, taip pat infraraudonosios ir vizualiosios.
Kioto universiteto tyrėjų grupė nusprendė ištirti radijo galaktikos metališkumą esant didesniam raudonojo poslinkio laipsniui nei ankstesni tyrimai. Ankstesniuose tyrimuose jų išvados rodo, kad pagrindinė padidėjusio metalizmo era įvyko esant didesniems raudoniesiems poslinkiams, taigi, Visata buvo „praturtinta“ daug anksčiau, nei manyta anksčiau. Remdamasi ankstesniais atradimais, komanda tada nusprendė sutelkti savo tyrimus į galaktiką TN J0924-2201 - tolimiausią radijo galaktiką, žinomą su raudonu poslinkiu z = 5,19.
Tyrimo komanda naudojo FOCAS instrumentą ant „Subaru“ teleskopo, kad gautų galaktikos TN J0924-2201 optinį spektrą. Tyrinėdama TN J0924-2201, komanda pirmą kartą aptiko anglies išmetimo liniją (žr. Aukščiau). Remdamasi anglies išmetimo linijos aptikimu, komanda išsiaiškino, kad TN J0924-2201 jau patyrė reikšmingą cheminę evoliuciją, kai z> 5, taigi senovės visatoje metalų gausu jau 12,5 milijardo metų.
Jei norite perskaityti komandos išvadas, galite susipažinti su straipsniais Cheminės savybės tolimiausioje radijo galaktikoje - Matsuoka ir kt adresu: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Šaltinis: NAOJ pranešimas spaudai
