Za nas je življenjska oblika na osnovi ogljika ogljik dokaj pomemben del kemične sestave Vesolja. Koliko kasneje? V presenetljivi ugotovitvi so znanstveniki odkrili ogljik veliko prej v zgodovini vesolja, kot so prej mislili.
Raziskovalci z univerze Ehime in univerze v Kjotu so poročali o odkrivanju vodov emisij ogljika v najbolj oddaljeni radijski galaksiji. Raziskovalna skupina je s teleskopom Subaru na teleskopu Subaru uporabila fotoaparat bledega predmeta in spektrograf (FOCAS) za opazovanje radijske galaksije TN J0924-2201. Ko je raziskovalna skupina raziskala odkrito linijo ogljika, so ugotovili, da znatne količine ogljika obstajajo manj kot milijardo let po velikem udaru.
Kako ta ugotovitev prispeva k našem razumevanju kemijske evolucije vesolja in možnostih za življenje?
Da bi razumeli kemijsko evolucijo našega vesolja, lahko začnemo z velikim praskom. Po teoriji velikega poka je naše vesolje nastalo pred približno 13,7 milijarde let. Večinoma sta obstajala le Vodik in Helij (in škropljenje Litija).
Kako torej zaključimo z vsem, kar je mimo prvih treh elementov periodične tabele?
Preprosto povedano, lahko se zahvalimo prejšnjim generacijam zvezd. Dve metodi nukleosteze (ustvarjanje elementov) v vesolju sta z jedrsko fuzijo znotraj zvezdnih jeder in supernove, ki so označile konec mnogih zvezd v našem vesolju.
Sčasoma je z rojstvom in smrtjo več generacij zvezd naše vesolje postalo manj "kovinsko slabo" (Opomba: mnogi astronomi omenjajo karkoli preteklega Vodika in Helija kot kovine. "). Ker so prejšnje generacije zvezd izumrle, so "obogatile" druga področja vesolja, kar je omogočilo bodočim regijam, ki tvorijo zvezde, pogoje, potrebne za oblikovanje objektov, ki niso zvezdniki, kot so planeti, asteroidi in kometi. Verjamejo, da bodo raziskovalci z razumevanjem, kako je vesolje ustvarilo težje elemente, bolje razumeli, kako se je vesolje razvijalo, pa tudi o virih naše kemije na ogljiku.
Kako astronomi torej preučujejo kemijsko evolucijo našega vesolja?
Z merjenjem kovine (številčnost elementov mimo vodika na periodični tabeli) astronomskih predmetov na različnih rdečih premikih lahko raziskovalci v bistvu pokukamo nazaj v zgodovino našega vesolja. Ko jih preučujemo, rdeče premeščene galaksije kažejo valovne dolžine, ki so bile raztegnjene (in pordele, od tod tudi izraz rdeče premikanje) zaradi širitve našega vesolja. Galaksije z višjo vrednostjo rdečega premikanja (znano kot "z") so bolj oddaljene v času in prostoru ter raziskovalcem zagotavljajo informacije o kovini zgodnjega vesolja. Številne zgodnje galaksije se preučujejo v radijskem delu elektromagnetnega spektra, pa tudi infrardeče in vizualne.
Raziskovalna skupina z univerze v Kjotu je nameravala preučiti kovino radio galaksije pri višjem rdečem premiku kot prejšnje študije. V njihovih prejšnjih študijah so njihovi izsledki nakazovali, da se je glavna doba povečane kovinosti zgodila pri višjih rdečih premikih, kar pomeni, da je bilo vesolje "obogateno" veliko prej, kot so verjeli prej. Na podlagi predhodnih ugotovitev se je ekipa odločila, da bo svoje študije osredotočila na galaksijo TN J0924-2201 - najbolj oddaljeno radijsko galaksijo, znano z rdečim premikom z = 5,19.
Raziskovalna skupina je uporabila instrument FOCAS na teleskopu Subaru za pridobitev optičnega spektra galaksije TN J0924-2201. Med študijem TN J0924-2201 je ekipa prvič zaznala cev za izpust ogljika (glej zgoraj). Na podlagi odkrivanja izpušnih plinov je skupina odkrila, da je TN J0924-2201 že doživel pomembno kemijsko evolucijo pri z> 5, zato je bilo v starodavnem vesolju veliko kovin že pred 12,5 milijarde let.
Če želite prebrati ugotovitve ekipe, lahko dostopate do prispevka Kemijske lastnosti v najbolj oddaljeni radijski galaksiji - Matsuoka in sod na: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Vir: Sporočilo za javnost NAOJ
