Istraživački tim astronoma, pretežno sa Ehime i Kjoto univerziteta u Japanu, je otkrio emisiju ugljenika u najudaljenijoj radio galaksiji do sada poznatoj u ranom svemiru. Koristeći fotoaparat za slabe objekte i spektrograf (FOCAS) na Subaru teleskopu, tim je posmatrao radio galaksiju TN J0924-2201, koja je udaljena 12,5 milijardi svetlosnih godina, i prvi put je izmerio njen hemijski sastav. Otkrivene su linije ugljenika što pokazuje da je značajan iznos ugljenika postojao pre 12,5 milijardi godina, manje od milijardu godina posle Velikog praska. Ovo važno otkriće doprinosi našem razumevanju hemijske evolucije Univerzuma i može da obezbedi tragove o hemijskoj prirodi ljudi, koji se sastoje od različitih elemenata kao što su ugljenik i kiseonik.

Naš univerzum je počeo Velikim praskom, pre oko 13,7 milijardi godina. Vodonik i helijum su jedini elementi u novonastalom Univerzumu. Ako su ovo bili jedini elementi, kada i kako su nastali drugi elementi, tzv „metali“ koji su teži od vodonika i helijuma? Odgovor leži u sjaju zvezda na noćnom nebu. Supernove i nuklearna fuzija u zvezdama su dali povoda za postanak raznih elemenata koji postoje danas. Hemijsko obogaćivanje Univerzuma je napredovalo kroz rođenja i smrti velikog broja zvezda u ogromnom kosmološkom vremenskom okviru. Razumevanje hemijske evolucije Univerzuma otkriva mnogo o evoluciji samog Univerzuma a i naše ljudske hemije.

Astronomi su proučavali hemijsku evoluciju merenjem metaličnosti astronomskih objekata na raznim crvenim pomacima. Metaličnost se odnosi na količinu elemenata težih od vodonika i helijuma koji se javljaju u svemirskim objektima. Crveni pomak (z) je povećanje talasne dužine elektromagnetnog zračenja kao posledica širenja Kosmosa; veću vrednost crvenog pomaka imaju galaksije, koje se više udaljavaju u vremenu i prostoru. Merenje spektara galaksija sa većim vrednostima crvenog pomaka pruža informacije o metaličnosti ranog univerzuma. Radio galaksije posebno odgovaraju za takva merenja, jer one jako sijaju u optičkim i radio talasnim dužinama.

Istraživački tim je koncentrisao svoje napore na merenje metaličnosti radio galaksije sa većim crvenim pomakom nego što je to rađeno u prošlosti. Njihova prethodna istraživanja su pokazala metaličnost radio galaksija sa crvenim pomakom manjim od četiri. To ih je navelo da misle da se glavna epoha velike metalik evolucije dogodila na još većem crvenom pomaku, tokom mnogo ranijeg vremena. Tako su se usredsredili na TN J0924-2201, najudaljeniju poznatu radiio galaksiju, koja ima vrednost crvenog pomaka veću od 5 (z = 5.19), a udaljena je 12,5 milijardi svetlosnih godina.

Koristeći FOCAS na Subaru teleskopu, oni su dobili duboki optički spektar galaksije i otkrili, po prvi put, emisiju ugljenika (CIVλ1549) iz jonizovanih maglina. Ispostavilo se da je TN J0924-2201 već značajno zahvatila hemijska evolucija na crvenom pomaku z > 5. Otkriće ove emisije, u ovoj ranoj galaksiji, potvrđuje pretpostavku da je obilje metala već prisutno u drevnom Univerzumu od pre 12,5 milijardi godina – na  z > 5. Ovo otvara vrata za buduće istraživanje metaličnosti galaksija u ranom svemiru sa vrednostima crvenog pomaka višim od pet.

Detaljnije na:

Subaru Telescope

SVE JE FIZIKA Miša Bracić