Za nas životni oblici koji se temelje na ugljeniku ugljik je prilično važan dio kemijske sastavnice Svemira. Koliko kasnije? U iznenađujućem nalazu, znanstvenici su otkrili ugljik mnogo ranije u povijesti svemira nego što se prije mislilo.
Istraživači sa Sveučilišta Ehime i Sveučilišta Kyoto izvijestili su o otkrivanju linija za emisiju ugljika u najudaljenijoj poznatoj radio galaksiji. Istraživački tim koristio je Fotoaparat i spektrograf slabljenja (FOCAS) na teleskopu Subaru za promatranje radio galaksije TN J0924-2201. Kada je istraživački tim istražio otkrivenu ugljikovu liniju, utvrdili su da značajne količine ugljika postoje manje od milijardu godina nakon Velikog praska.
Kako ovaj nalaz pridonosi našem razumijevanju kemijske evolucije svemira i mogućnosti za život?
Da bismo razumjeli kemijsku evoluciju našeg svemira, možemo započeti s Velikim praskom. Prema teoriji Velikog praska, naš svemir je nastao prije otprilike 13,7 milijardi godina. U većem su dijelu postojali samo vodik i helij (i količina litija).
Pa kako završiti sa svime što je prošlo kroz prva tri elementa periodične tablice?
Jednostavno rečeno, možemo zahvaliti prethodnim generacijama zvijezda. Dvije metode nukleosteze (stvaranje elemenata) u svemiru su putem nuklearne fuzije unutar zvjezdanih jezgara i supernove koje su označile kraj mnogih zvijezda u našem svemiru.
S vremenom, rođenjem i smrću nekoliko generacija zvijezda, naš svemir postao je manje "siromašan metalima" (Napomena: mnogi astronomi spominju bilo šta što je prošlo od vodika i helija kao metala. "). Kako su prethodne generacije zvijezda odumirale, one su "obogatile" druga područja u svemiru, omogućujući budućim regijama koje stvaraju zvijezdu da imaju uvjete potrebne za formiranje objekata koji nisu zvijezde, poput planeta, asteroida i kometa. Vjeruje se da će razumjeti kako je svemir stvorio teže elemente, istraživači će bolje razumjeti kako se svemir razvijao, kao i o izvorima naše kemije koja se temelji na ugljiku.
Pa kako astronomi proučavaju kemijsku evoluciju našeg svemira?
Mjereći metalnost (obilje elemenata prošlih od vodika na periodičkoj tablici) astronomskih objekata na raznim crvenim pomacima, istraživači se u biti mogu zaviriti u povijest našeg svemira. Kada se proučavaju, pomaknjene galaksije pokazuju valne duljine koje su istezane (i crvenile, odatle i izraz crveni pomak) zbog širenja našeg svemira. Galaksije s većom vrijednošću crvenog pomaka (poznate kao "z") udaljenije su u vremenu i prostoru i pružaju istraživačima informacije o metalnosti ranog svemira. Mnoge rane galaksije proučavaju se u radio-dijelu elektromagnetskog spektra, kao i infracrveni i vizualni.
Istraživački tim sa Sveučilišta Kyoto krenuo je proučavati metalnost radio galaksije pri višem crvenom pomaku u odnosu na prethodne studije. U svojim prethodnim istraživanjima, njihova otkrića sugerisala su da se glavna era povećane metalnosti dogodila na višim crvenim pomacima, čime su pokazali da se svemir „obogatio“ mnogo ranije nego što se prethodno vjerovalo. Na temelju prethodnih otkrića, tim je zatim odlučio usredotočiti svoje studije na galaksiju TN J0924-2201 - najudaljeniju radio galaksiju poznatu sa crvenim pomakom z = 5,19.
Istraživački tim koristio je instrument FOCAS na teleskopu Subaru za dobivanje optičkog spektra galaksije TN J0924-2201. Tijekom proučavanja TN J0924-2201, tim je prvi put otkrio liniju emisija ugljika (vidi gore). Na temelju otkrivanja linije za emisiju ugljika, tim je otkrio da je TN J0924-2201 već doživio značajnu kemijsku evoluciju pri z> 5, tako da je obilje metala već bilo prisutno u drevnom svemiru još prije 12,5 milijardi godina.
Ako želite pročitati nalaze tima, možete pristupiti radu Kemijska svojstva u najudaljenijoj radio galaksiji - Matsuoka i sur na: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Izvor: NAOJ Priopćenje za javnost
