Будучи углеродной формой жизни, мы считаем углерод важной частью химического состава Вселенной. Однако углерод и кислород не были созданы в момент Большого взрыва, а скорее всего намного позже в звездах. Но насколько позже?
В ходе своего удивительного исследования ученые обнаружили углерод значительно раньше в истории Вселенной, чем считалось ранее.
Исследователи из университета Эхимэ и университета Киото сообщили об обнаружении линии спектра излучения углерода в самой отдаленной из известных радио галактик. Исследовательская группа использовала FOCAS (Faint Object Camera And Spectrograph) 8,2-метрового телескопа «Субару» (Subaru) для наблюдения радиогалактики TN J0924-2201. Когда группа ученых исследовала обнаруженную линию спектра излучения углерода, то они пришли к выводу, что уже менее чем через миллиард лет после Большого взрыва существовало значительное количество углерода.
Какой вклад эта находка вносит в наше понимание химической эволюции Вселенной и возможности для жизни?
Для того, чтобы понять химическую эволюцию нашей Вселенной, необходимо начать с Большого взрыва. Согласно теории Большого взрыва наша Вселенная возникла около 13,7 миллиардов лет назад. По большей части, существовал только водород и гелий (и брызги лития).
В течение долгого времени, посредством рождения и смерти нескольких поколений звезд, наша Вселенная стала менее “бедной металлом”. Поскольку предыдущие поколения звезд вымерли, они “обогатили” другие области пространства, создав необходимые условия для формирования “незвездных” объектов, таких как планеты, астероиды и кометы. Считается, через понимание того, как Вселенная создала более тяжелые элементы, исследователи смогут лучше понять развитие Вселенной, а так же источники нашей (основанной на углероде) химии.
Так как астрономы изучают химическую эволюцию нашей Вселенной?
Путем измерения металлических свойств (изобилия элементов прошлого водорода (past Hydrogen) в периодической таблице) астрономических объектов в различных красных смещениях, исследователи могут заглянуть в прошлое нашей Вселенной. Информацию о металлических свойствах ранней Вселенной предоставляют галактики с более высокой степенью красного смещения (известным как “z”), которые более отдаленны во времени и пространстве.
Исследователи из Университета Киото принялись за изучение металличности радиогалактик с более высокой степенью красного смещения по сравнению с предыдущими исследованиями. Команда решила сосредоточить свои исследования на галактике TN J0924-2201 – самой дальней радиогалактике с красным смещением z = 5,19.
Используя телескоп «Субару», как уже было сказано выше, исследователи получили оптический спектр галактики TN J0924-2201. Изучая TN J0924-2201, команда обнаружила (впервые!) линию спектра излучения углерода (см. выше). А это значит, что галактика TN J0924-2201 уже испытала существенное химическое развитие в z > 5, таким образом изобилие металлов уже присутствовало в древней Вселенной 12,5 миллиардов лет назад.
Источник: NAOJ Press Release