Galaktyki sprzed miliardów lat
Chociaż w ciągu pierwszego miliona lat istnienia Wszechświata pierwiastków ciężkich było wciąż stosunkowo mało, już wtedy tworzyły się w nim liczne cząsteczki, takie jak właśnie woda. Pokazały to wspomniane wcześniej dwie galaktyki, które z naszego punktu widzenia są w trakcie łączenia się w jedną wielką galaktykę, znaną jako SPT0311-58. Należą one do najstarszych galaktyk w kosmosie, ale ze względu na odległość, w jakiej się od nas znajdują, podziwiamy je w stanie, w jakim były 12,88 miliarda lat temu.
Jako że dwie omawiane galaktyki się łączą, zakłócenia grawitacyjne wywołane ich interakcjami zapoczątkowały proces powstawania nowej generacji gwiazd, który zużywa cały dostępny w ich obrębie gaz molekularny. Wciąż jest go jeszcze jednak na tyle dużo, że astronomowie mogli mu się przyjrzeć, uzyskując jego widmo. To ujawniło, jaki jest skład gazu.
„Korzystając z teleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) do obserwacji gazu molekularnego w parze galaktyk znanych pod wspólną nazwą SPT0311-58, wykryliśmy zarówno cząsteczki wody, jak i tlenku węgla w większej z dwóch galaktyk.”, powiedziała stronom Sreevani Jarugula z Uniwersytetu Illinois.
Wyczyn dokonany nieprzypadkowo
Jako że światło z galaktyk, które powstały wkrótce po Wielkim Wybuchu, musiało pokonać miliardy lat świetlnych, by do nas dotrzeć, to jest bardzo blade. Znacznie trudniej jest je szczegółowo przeanalizować niż światło z galaktyk znacznie bliższych. Na szczęście, ośrodek międzygwiazdowy w SPT0311-58 jest bardzo bogaty w pył, który pomógł ujawnić obecność wody.
Pył w ośrodku międzygwiazdowym pochłania promieniowanie ultrafioletowe gwiazd i re-emituje je jako światło dalekiej podczerwieni – informują naukowcy. To promieniowanie podczerwone pobudza cząsteczki wody w ośrodku międzygwiazdowym, co generuje emisję, którą można zaobserwować za pośrednictwem czułego teleskopu, takiego jak właśnie ALMA w Chile.
„Ta galaktyka jest najmasywniejszą galaktyką zaobserwowaną jak dotychczas w dalekim przesunięciu ku czerwieni, galaktyką z czasów, gdy Wszechświat był jeszcze bardzo młody.”, wyjaśniła Jarugula. „Ma więcej gazu i pyłu w porównaniu z innymi galaktykami we Wszechświecie, co daje nam wiele potencjalnych okazji do obserwowania powszechnie występujących cząsteczek i do tego, by zrozumieć, w jaki sposób te życiodajne pierwiastki wpłynęły na rozwój wczesnego Wszechświata.”
Obserwując galaktyki takie jak SPT0311-58, astronomowie będą mogli jeszcze bardziej poszerzyć swoją wiedzę na temat tego, jak przebiegał proces ewolucji wczesnego Wszechświata i jego zawartości. Teleskop ALMA z pewnością nie jest jedynym czułym teleskopem, który się podczas tego procesu przyda.
Źródło: NRAO, fot. tyt. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO)