Ova studija ne samo da daje odgovore na pitanje gdje i koliko daleko u Svemiru voda može postojati, već također potiće i veliko pitanje: kako se toliko plina i prašine skupilo toliko rano u Svemiru da formiraju zvijezde i galaksije.
Udaljena galaksija puna tajni
Voda je nedavno otkrivena u najmasovnijoj galaksiji u ranom svemiru, prema novim opažanjima iz Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA). Znanstvenici koji su proučavali SPT0311-58 pronašli su vodu – zajedno s ugljičnim monoksidom u galaksiji – koja se nalazi skoro 12,88 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Otkrivanje ovih dviju molekula u izobilju sugerira da se molekularni Svemir brzo razvijao ubrzo nakon što su elementi iskovani u ranim zvijezdama. Novo istraživanje obuhvaća do sada najdetaljnije proučavanje sadržaja molekularnog plina u galaksiji u ranom Svemiru i najudaljenije otkrivanje vode u galaksiji koja stvara zvijezde. Istraživanje je objavljeno u The Astrophysical Journalu.
SPT0311-58 se zapravo sastoji od dvije galaksije, a znanstvenici ALMA-e prvi su ih put vidjeli 2017. u Epoch of Reionization (hrv. Epohi reionizacije). Ova epoha dogodila se u vrijeme kada je Svemir bio star samo 780 milijuna godina – otprilike 5 posto njegove sadašnje starosti – i kada su se rađale prve zvijezde i galaksije. Znanstvenici vjeruju da se dvije galaksije možda spajaju i da njihovo brzo stvaranje zvijezda ne samo da troši njihov plin (tj. ‘gorivo’) za stvaranje zvijezda, i da bi na kraju mogle evoluirati i par masivnih eliptičnih galaksija poput onih koji se mogu vidjeti u bliskom Svemiru.
Voda u ranome Svemiru
„Upotrebom ALMA promatranja molekularnog plina visoke razlučivosti u paru galaksija poznatih kao SPT0311-58 otkrili smo i molekule vode i ugljičnog monoksida u većoj od dvije galaksije. Kisik i ugljik elementi su prve generacije, a u molekularnim oblicima ugljičnog monoksida i vode kritični su za život kakav poznajemo. Ova galaksija je trenutno najmasivnija poznata galaksija iz vremena kada je Svemir bio još vrlo mlad. Ima više plina i prašine u usporedbi s drugim galaktikama u ranom svemiru, što nam daje obilje potencijalnih mogućnosti za promatranje obilja molekule i bolje razumjeti kako su ti elementi koji stvaraju život utjecali na razvoj ranog svemira,“ rekao je Sreevani Jarugula, astronom sa Sveučilišta Illinois i glavni istraživač novog istraživanja.
Voda je treća najzastupljenija molekula u Svemiru nakon molekularnog vodika i ugljičnog monoksida. Prethodne studije galaksija u vidljivom i ranome Svemiru povezale su emisiju vode i daleko infracrvenu emisiju prašine. „Prašina apsorbira ultraljubičasto zračenje zvijezda u galaksiji i ponovno ga emitira kao daleke infracrvene fotone. Ovo dodatno pobuđuje molekule vode, što dovodi do emisije vode koju znanstvenici mogu promatrati. U ovom slučaju, pomoglo nam je da otkrijemo emisiju vode u ovoj masivnoj galaksiji. Ova korelacija mogla bi se koristiti za razvoj vode kao indikatora formacija zvijezda a zvijezde formacija, koja bi se zatim mogla primijeniti na galaksije na kozmološkoj razini,“ rekao je Jarugula.
Proučavanje prvih galaksija pomaže znanstvenicima da bolje razumiju rođenje, rast i evoluciju Svemira i svega u njemu, uključujući Sunčev sustav i Zemlju – „Rane galaksije formiraju zvijezde brzinom koja je tisuće puta veća od brzine Mliječne staze. Proučavanje sadržaja plina i prašine u tim ranim galaksijama daje nam uvid u njihova svojstva, kao što su vrijeme potrebno za formiranje zvijezda, brzina kojom se plin pretvara u zvijezde, način interakcije galaksija jedna s drugom i s međuzvjezdanim medijem i još mnogo toga.“
Buduća istraživanja
Prema Jaruguli, ostalo je još dosta toga za naučiti o SPT0311-58 i galaksijama ranog svemira – „Ova studija ne samo da daje odgovore na pitanje gdje i koliko daleko u Svemiru voda može postojati, već također potiće i veliko pitanje: kako se toliko plina i prašine skupilo toliko rano u Svemiru da formiraju zvijezde i galaksije? Odgovor zahtijeva daljnje proučavanje ovih i sličnih galaksija koje stvaraju zvijezde kako bismo bolje razumjeli strukturnu formaciju i evoluciju ranog svemira.“
„Ovaj uzbudljiv rezultat – koji ujedno pokazuje moć ALMA-e – pridonosi rastućem interesu za promatranje ranoga Svemira“, rekao je Joe Pesce, astrofizičar i direktor programa ALMA u Nacionalnoj zakladi za znanost. „Ove molekule, važne za život na Zemlji, formiraju se čim mogu, a njihovo promatranje nam daje uvid u temeljne procese u Svemiru, koji se očito uvelike razlikuje od današnjeg.“
Voda na Marsu mogla bi biti pohranjena u stijenama hematita
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
