Iš „Caltech“ pranešimo spaudai:
Vandens tikrai yra visur. Žvelgdami į kvazarį - vieną ryškiausių ir žiauriausių kosmoso objektų - iš 30 milijardų trilijonų mylių atstumo, tyrėjai rado vandens garų masę, kuri yra mažiausiai 140 trilijonų kartų didesnė už viso pasaulio vandenynų vandens masę. kartu ir 100 000 kartų masyvesnė už saulę.
Kadangi kvazaris yra taip toli, jo šviesa pasiekė 12 milijardų metų, kad pasiektų Žemę. Taigi stebėjimai atskleidžia laiką, kai visata buvo tik 1,6 milijardo metų. „Aplinka aplink šį kvazarą yra išskirtinė tuo, kad jis gamina šią didžiulę vandens masę“, - sako Matas Bradfordas, NASA Jet reaktyvinio varymo laboratorijos (JPL) mokslininkas ir Kaltech lankomasis bendradarbis. „Tai dar vienas įrodymas, kad vanduo yra paplitęs visoje visatoje, net ir pačiais ankstyviausiais laikais“. Bradfordas vadovauja vienai iš dviejų tarptautinių astronomų komandų, kurios aprašė savo kvazaro atradimus atskirais darbais, kurie buvo priimti paskelbti „Astrophysical Journal Letters“.
Čia skaitykite „Bradford & team“ dokumentus.
Kvazarį maitina didžiulė juodoji skylė, kuri nuolat sunaudoja aplinkinį diską dujų ir dulkių; valgydamas kvazaris išskiria didžiulį kiekį energijos. Abi astronomų grupės tyrė konkretų kvazarą, vadinamą APM 08279 + 5255, kuris turi 20 milijardų kartų masyvesnę nei saulė juodąją skylę ir sukuria tiek energijos, kiek tūkstantis trilijonų saulės.
Kadangi astronomai tikėjosi, kad vandens garai bus dar ankstyvojoje visatoje, vandens atradimas pats savaime nėra staigmena, sako Bradfordas. Paukščių Take yra vandens garų, nors bendras kiekis yra 4000 kartų mažesnis nei kvazare, nes didžioji dalis Paukščių Tako vandens yra užšaldyta ledo pavidalu.
Nepaisant to, vandens garai yra svarbios pėdsakų dujos, atskleidžiančios kvazaro prigimtį. Šiuo konkrečiu kvazaru vandens garai pasiskirsto aplink juodąją skylę dujiniame regione, apimančiame šimtus šviesos metų (šviesmetis yra apie šešis trilijonus mylių), o jo buvimas rodo, kad astronomijos metu dujos yra neįprastai šiltos ir tankios. standartai. Nors dujos yra šaltos –53 laipsnių Celsijaus (–63 laipsnių pagal Farenheito laipsnį) ir yra 300 trilijonų kartų mažesnės už Žemės atmosferą, jos vis tiek yra penkis kartus karštesnės ir nuo 10 iki 100 kartų tankesnės, nei būdinga tokioms galaktikoms kaip Pieno kelias.
Vandens garai yra tik viena iš daugelio dujų, supančių kvazarą, rūšių, o jos buvimas rodo, kad kvazaris mauna dujas rentgeno ir infraraudonųjų spindulių spinduliais. Radiacijos ir vandens garų sąveika atskleidžia dujų savybes ir tai, kaip kvazaris jas veikia. Pavyzdžiui, analizuojant vandens garus paaiškėja, kaip radiacija šildo likusias dujas. Be to, vandens garų ir kitų molekulių, tokių kaip anglies monoksidas, matavimai rodo, kad yra pakankamai dujų, kad būtų galima tiekti juodąją skylę, kol ji padidės maždaug šešis kartus. Ar tai įvyks, neaišku, sako astronomai, nes kai kurios dujos gali kondensuotis žvaigždėmis arba būti išstumtos iš kvazaro.
Bradfordo komanda stebėjimus pradėjo nuo 2008 m., Naudodama instrumentą, vadinamą „Z-Spec“, „Caltech Submillimeter Observatory“ (CSO) - 10 metrų teleskopu netoli Mauna Kea viršūnės Havajuose. „Z-Spec“ yra ypač jautrus spektrografas, reikalaujantis, kad temperatūra būtų atvėsinta iki 0,06 laipsnių Celsijaus aukščiau absoliutaus nulio. Priemonė matuoja šviesą elektromagnetinio spektro srityje, vadinamoje milimetro juosta, esančia tarp infraraudonųjų ir mikrobangų bangų ilgių. Tyrėjai atrado vandenį tik todėl, kad Z-Spec spektrinis aprėptis yra 10 kartų didesnis nei ankstesnių spektrometrų, veikiančių šiuose bangos ilgiuose. Astronomijos stebėjimai buvo atlikti naudojant kombinuotą tyrimų milimetrų bangų astronomijos rinkinį (CARMA), radijo indų rinkinį Pietų Kalifornijos Inyo kalnuose.
Šis atradimas pabrėžia stebėjimo milimetrų ir submilimetrų bangos ilgiuose pranašumus, teigia astronomai. Laukas sparčiai vystėsi per pastaruosius du – tris dešimtmečius ir, kad būtų išnaudotas visas šios mokslinių tyrimų linijos potencialas, astronomai, įskaitant tyrimo autorius, dabar kuria CCAT - 25 metrų teleskopą, kuris bus statomas Atakamos dykumoje. Čilėje. CCAT leis astronomams atrasti kai kurias ankstyviausias galaktikas Visatoje. Matuojant vandens ir kitų svarbių pėdsakų dujų buvimą, astronomai gali ištirti šių pirmykščių galaktikų sudėtį.
Antroji grupė, vadovaujama Dariusz Liso, vyresniojo mokslo darbuotojo fizinėje srityje „Caltech“ ir CSO direktoriaus pavaduotojo, vandens paieškai naudojo Plateau de Bure interferometrą Prancūzijos Alpėse. 2010 m. Lis komanda ieškojo vandenilio fluorido pėdsakų APM 08279 + 5255 spektre, tačiau kvazaro spektre serentipitiškai aptiko signalą, rodantį, kad yra vanduo. Signalas buvo dažniu, atitinkančiu radiaciją, skleidžiamą, kai vanduo pereina iš aukštesnės energijos būklės į žemesnę. Nors Liso komanda rado tik vieną signalą vienu dažniu, platus „Z-Spec“ pralaidumas leido Bradfordui ir jo kolegoms sužinoti vandens sklidimą daugeliu dažnių. Šie keli vandens perėjimai leido Bradfordo komandai nustatyti fizines kvazaro dujų savybes ir vandens masę.
