За нас жизнените форми, базирани на въглерод, въглеродът е доста важна част от химическия състав на Вселената. Колко по-късно? В изненадваща находка учените са открили въглерод много по-рано в историята на Вселената, отколкото се смяташе досега.
Изследователи от университета Ехиме и университета в Киото съобщиха за откриването на въглеродни емисионни линии в най-далечната известна радио галактика. Изследователският екип използва камерата и спектрографа „Обект на обект“ (FOCAS) на телескопа Subaru, за да наблюдава радио галактиката TN J0924-2201. Когато изследователският екип изследва откритата въглеродна линия, те установяват, че значителни количества въглерод съществуват по-малко от милиард години след Големия взрив.
Как тази констатация допринася за нашето разбиране за химическата еволюция на Вселената и възможностите за живот?
За да разберем химическата еволюция на нашата Вселена, можем да започнем с Големия взрив. Според теорията за Големия взрив нашата Вселена е възникнала преди около 13,7 милиарда години. В по-голямата си част съществуват само Водород и Хелий (и пръскане на литий).
И така, как да приключим с всичко, минало през първите три елемента на периодичната таблица?
Просто казано, можем да благодарим на предишните поколения звезди. Два метода на нуклеосистеза (създаване на елементи) във Вселената са чрез ядрен синтез вътре в звездни ядра и свръхновите, които бележат края на много звезди в нашата Вселена.
С течение на времето, чрез раждането и смъртта на няколко поколения звезди, нашата Вселена стана по-малко „бедна на метал“ (Забележка: много астрономи наричат всичко, което е минало от водорода и хелия, като метали “). Тъй като предишните поколения звезди изчезнаха, те "обогатиха" други пространства в космоса, позволявайки на бъдещите звездообразуващи региони да имат условия, необходими за формиране на незвездни обекти като планети, астероиди и комети. Смята се, че като разберат как Вселената е създала по-тежки елементи, изследователите ще имат по-добро разбиране за това как еволюира Вселената, както и източниците на нашата основа на въглеродна химия.
И така, как астрономите изучават химическата еволюция на нашата Вселена?
Чрез измерване на металичността (изобилие от елементи, минали от Водород на периодичната таблица) на астрономически обекти при различни червени смени, изследователите могат по същество да надникнат обратно в историята на нашата Вселена. Когато се изучават, преместените изместени галактики показват дължини на вълните, които са разтегнати (и зачервени, оттук и терминът червено изместване) поради разширяването на нашата Вселена. Галактиките с по-висока стойност на червено изместване (известни като „z“) са по-далечни във времето и пространството и предоставят на изследователите информация за металичността на ранната Вселена. В ранната част на електромагнитния спектър се изследват много ранни галактики, както и инфрачервени и визуални.
Изследователският екип от Университета в Киото се зае да проучи металичността на радио галактика при по-висок червен изместване от предишните проучвания. В предишните си проучвания техните открития подсказват, че основната ера на повишена металичност е настъпила при по-високи червени смени, което показва, че Вселената е била "обогатена" много по-рано, отколкото се смяташе преди. Въз основа на предишните открития, екипът реши да фокусира изследванията си върху галактика TN J0924-2201 - най-далечната радио галактика, известна с червено изместване на z = 5.19.
Изследователският екип използва инструмента FOCAS на телескопа Subaru, за да получи оптичен спектър на галактика TN J0924-2201. Докато изучава TN J0924-2201, екипът за първи път открива въглеродни емисии (вижте по-горе). Въз основа на откриването на въглеродните емисии, екипът откри, че TN J0924-2201 вече е преживял значителна химическа еволюция при z> 5, поради което изобилие от метали вече присъства в древната Вселена още преди 12,5 милиарда години.
Ако искате да прочетете констатациите на екипа, можете да получите достъп до хартията Химични свойства в най-далечната радио галактика - Matsuoka, et al на: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Източник: Прессъобщение на NAOJ
