Pro nás formy života založené na uhlíku je uhlík poměrně důležitou součástí chemického složení vesmíru. O kolik později? V překvapivém zjištění vědci detekovali uhlík mnohem dříve v historii vesmíru, než se původně myslelo.
Vědci z Ehime University a Kjótské univerzity hlásili detekci uhlíkových emisních čar v nejvzdálenější známé galaxii. Výzkumný tým použil na pozorování radiační galaxie TN J0924-2201 na fotoaparátu Subaru Telepcope a Spectrograph (FOCAS) na Subaru Telescope. Když výzkumný tým prozkoumal detekovanou uhlíkovou linii, zjistil, že významné množství uhlíku existovalo méně než miliardu let po Velkém třesku.
Jak toto zjištění přispívá k pochopení chemického vývoje vesmíru a možností života?
Abychom pochopili chemický vývoj našeho vesmíru, můžeme začít s Velkým třeskem. Podle teorie velkého třesku náš vesmír vznikl asi před 13,7 miliardami let. Z velké části existoval pouze vodík a hélium (a sypání lithia).
Jak tedy skončíme se vším kolem prvních tří prvků v periodické tabulce?
Jednoduše řečeno, můžeme poděkovat předchozím generacím hvězd. Dvě metody nukleosyzy (vytvoření elementu) ve vesmíru jsou prostřednictvím jaderné fúze uvnitř hvězdných jader a supernovy, které označovaly konec mnoha hvězd v našem vesmíru.
V průběhu času, díky narození a smrti několika generací hvězd, se náš vesmír stal méně „kovově chudým“ (Poznámka: Mnoho astronomů odkazuje na všechno, co v minulosti bylo vodík a hélium, jako kovy “). Jak vymizely předchozí generace hvězd, „obohatily“ ostatní oblasti vesmíru, což umožnilo budoucím regionům vytvářejícím hvězdy mít podmínky nezbytné pro vytvoření hvězdných objektů, jako jsou planety, asteroidy a komety. Věří se, že pochopením toho, jak vesmír vytvořil těžší prvky, budou vědci lépe rozumět tomu, jak se vesmír vyvíjel, a také zdroje naší chemie založené na uhlíku.
Jak tedy astronomové studují chemický vývoj našeho vesmíru?
Měřením metalicity (hojnosti prvků kolem vodíku na periodické tabulce) astronomických objektů při různých červených posunech se mohou vědci v podstatě vracet zpět do historie našeho vesmíru. Když studoval, červeně posunuté galaxie ukazují vlnové délky, které byly natažené (a zčervenalé, proto termín redshift) kvůli expanzi našeho vesmíru. Galaxie s vyšší hodnotou červeného posunu (známé jako „z“) jsou vzdálenější v čase a prostoru a poskytují vědcům informace o metalicitě raného vesmíru. Mnoho raných galaxií je studováno v rádiové části elektromagnetického spektra, stejně jako infračervené a vizuální.
Výzkumný tým z Kjótské univerzity se rozhodl studovat metalitu rádiové galaxie při vyšším červeném posunu než předchozí studie. Ve svých předchozích studiích jejich zjištění naznačovala, že hlavní éra zvýšené metality se objevila při vyšších červených posunech, což naznačuje, že vesmír byl „obohacen“ mnohem dříve, než se původně předpokládalo. Na základě předchozích zjištění se tým rozhodl zaměřit své studie na galaxii TN J0924-2201 - nejvzdálenější rádiovou galaxii známou s červeným posunem z = 5,19.
Výzkumný tým použil přístroj FOCAS na Subaru Telescope k získání optického spektra galaxie TN J0924-2201. Při studiu TN J0924-2201 tým poprvé detekoval linii emisí uhlíku (viz výše). Na základě detekce uhlíkové emisní čáry tým zjistil, že TN J0924-2201 již zažil významnou chemickou evoluci na z> 5, takže v antickém vesmíru již byla přítomna hojnost kovů již před 12,5 miliardami let.
Pokud si chcete přečíst zjištění týmu, máte přístup k novinám Chemické vlastnosti v nejvzdálenější radio galaxii - Matsuoka, et al na adrese: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Zdroj: NAOJ Tisková zpráva
