Vizet találtak egy messzi-messzi galaxisban

5105

Vizet találtak a korai univerzum legnagyobb tömegű ismert galaxisában az ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) rádióteleszkóp legújabb mérései szerint. Az SPT0311-58 névre hallgató, tőlünk közel 12,88 milliárd fényévre lévő galaxisban a H2O mellett még szén-monoxid jelenlétét is ki tudták mutatni. Az új eredményeket az Astrophysical Journal tudományos folyóiratban publikálták.

Az SPT0311-58 galaxist valójában két galaxis alkotja, mostani helyén, pontosabban szólva idejében (a re-ionizáció korában) először 2017-ben detektálták az ALMA teleszkóppal. Ebben az időszakban alakultak ki az első csillagok és galaxisok, nagyjából 780 millió évvel az Ősrobbanás után. Kutatók szerint a két galaxis valószínűleg éppen összeolvad, az ezzel járó csillagkeletkezés következtében pedig nem csak a gáztartalékaikat élik fel, hanem idővel nagy tömegű elliptikus galaxisokká is fognak fejlődni (amiket a Lokális Univerzumban is látunk).

Az SPT0311-58 galaxis fantáziarajza a por kontinuum, valamint a szén-monoxid és víz molekula vonalainak mérései alapján. (Forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)

Az ALMA nagy felbontású méréseinek köszönhetően a galaxispár nagyobbik tagjában víz és szén-monoxid molekulákat is ki tudtak mutatni. Az oxigén és a szén első generációs elemek, ezekben a molekuláris formájukban pedig elengedhetetlenek az általunk ismert élet számára. Sreevani Jarugula (University of Illinois), a kutatás vezetőjének elmondása szerint ilyen nagy vöröseltolódáson (azaz az univerzum korai szakaszában) ez az ismert legnagyobb tömegű galaxis. Több gáz és por található benne más korai galaxisokkal összevetve, ennek köszönhetően lehetett detektálni a molekulákat, melyeken keresztül a korai univerzum fejlődését is jobban megismerhetjük; különös tekintettel arra, hogy mindehhez hogyan járultak hozzá ezek az élethez szükséges molekulák.

A molekuláris hidrogén és szén-monoxid után a víz a harmadik leggyakoribb molekula az univerzumban. A lokális galaxisok, illetve korai galaxisok eddigi kutatásai során kimutatták, hogy a víz emissziója korrelál a por távoli-infravörös tartományú emissziójával. A por elnyeli a csillagok ultraibolya sugárzását, majd távoli-infravörös fotonok formájában újra kisugározza. Ez gerjeszti a vízmolekulákat, létrehozva azt a víz emissziót, amit meg tudtak figyelni. Ennek a korrelációnak a segítségével a vizet akár a csillagkeletkezés nyomkövetőjeként is használhatjuk, rengeteg galaxis esetében.

Az SPT0311-58 korai galaxis megfigyeléseinek kompozit képe, valamint az egyes molekulavonalakon és a por kontinuumon végzett mérések képe jobb oldalt. (Forrás: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO))

A korai univerzum galaxisainak kialakulását vizsgálva jobban megismerhető a világegyetemünk születése, növekedése és fejlődése, beleértve a Naprendszert, a Földet és minden csillagot, galaxist is. A korai galaxisokban zajló csillagkeletkezés rátája a mai Tejútrendszerben zajlóénak több ezerszerese is lehet. A korai galaxisok gáz és portartalmát vizsgálva megtudhatjuk például, hogy mennyi csillag keletkezik bennük, milyen rátával alakul a gáz csillagokká vagy azt, hogy hogyan hatnak kölcsön egymással és a csillagközi anyaggal a galaxisok.

Az új tanulmány eredményei nem csak arra adnak választ, hogy hol és milyen messze létezik víz az univerzumban, de egy nagy kérdést is felvetnek: hogyan volt képes ennyi gáz és por csillagokká és galaxisokká összeállni az univerzum történetének ilyen korai szakaszában? A válaszhoz több ilyen és hasonló csillagkeletkeztető galaxist kell még megvizsgálnunk, hogy a korai univerzum szerkezetét és fejlődését megértsük.

A friss eredmények amellett, hogy az ALMA képességeit megmutatják, a korai univerzumról szerzett méréseink számát is gyarapítják. Ezek a földi élet szempontjából fontos molekulák roppant hamar létrejönnek, a megfigyelésük pedig abba nyújt betekintést, milyen más módon működtek az alapvető folyamatok a korai univerzumban, mint manapság.

Forrás: NRAO

Hozzászólás

hozzászólás