Πέμπτη, 17 Μαΐου 2018

Βρήκαν οξυγόνο 13,3 δισ. έτη φωτός μακριά μας. ALMA Finds Most-Distant Oxygen in the Universe

Διεθνής επιστημονική ομάδα έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature". This image shows the galaxy cluster MACS J1149.5+2223 taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope and the inset image is the galaxy MACS1149-JD1 located 13.28 billion light-years away observed with ALMA. Here, the oxygen distribution detected with ALMA is depicted in green. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, W. Zheng (JHU), M. Postman (STScI), the CLASH Team, Hashimoto et al.

Αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα πολύ μακρινό γαλαξία, όπου εκτιμάται ότι άρχισαν να σχηματίζονται άστρα απρόσμενα νωρίς, μόλις 250 εκατομμύρια χρόνια μετά την «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) που γέννησε το σύμπαν. Στον ίδιο γαλαξία ανακαλύφθηκε επίσης το πιο μακρινό οξυγόνο που έχει ποτέ ανιχνευθεί στο σύμπαν, σε απόσταση 13,3 δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Το προηγούμενο ρεκόρ απόστασης οξυγόνου ήταν τα 13,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός από το 2016.

Η ανακάλυψη έγινε με τη βοήθεια των τηλεσκοπίων ALMA και VLT του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή. Η διεθνής επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής τον Τακούγια Χασιμότο του Εθνικού Αστρονομικού Παρατηρητηρίου της Ιαπωνίας, έκανε τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature".

This image shows the very distant galaxy MACS1149-JD1, seen as it was 13.3 billion years ago and observed with ALMA. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Hashimoto et al.

Ο γαλαξίας είναι ο MACS1149-JD1, ο οποίος -όπως έδειξε η φασματοσκοπική ανάλυσή του- εκπέμπει ένα πολύ αχνό σήμα ιονισμένου οξυγόνου στο υπέρυθρο τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Το σήμα αυτό, που ανιχνεύθηκε από τα επίγεια τηλεσκόπια, εκπέμφθηκε πριν από 13,28 δισεκατομμύρια χρόνια, δηλαδή περίπου 500 εκατομμύρια έτη φωτός μετά το «Μπιγκ Μπανγκ», γεγονός που το καθιστά το πιο μακρινό οξυγόνο που έχει ποτέ παρατηρηθεί από τη Γη.

Η παρουσία αυτού του οξυγόνου είναι ένα σαφές σήμα ότι ήδη πολύ νωρίτερα είχαν αρχίσει να δημιουργούνται και να πεθαίνουν άστρα σε αυτό το γαλαξία. Το οξυγόνο δημιουργείται μόνο μέσα στα άστρα και στη συνέχεια, όταν τα άστρα πεθαίνουν με εκρηκτικό τρόπο ως «σούπερ-νόβα», αυτό απελευθερώνεται σε μεσοαστρικά νεφελώματα αερίων στους γαλαξίες, μαζί με άλλα στοιχεία όπως ο άνθρακας και το άζωτο. 

This video sequence starts with a NASA/ESA Hubble Space Telescope view of the distant galaxy cluster MACS 1149. Up in the corner lies a still more distant object, the galaxy MACS 1149-JD1, seen just 500 million years after the Big Bang. The final image shows recent ALMA imaging of this galaxy. Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NASA/ESA Hubble Space Telescope, W. Zheng (JHU), M. Postman (STScI), the CLASH Team, Hashimoto et al.

Αναλύοντας το φως το μακρινού γαλαξία, οι αστρονόμοι υπολόγισαν ότι πολλά άστρα του είχαν ήδη ηλικία 300 εκατομμυρίων ετών και εκτίμησαν ότι η αστρογένεση στον MACS-1149-JD1 είχε πιθανότατα ξεκινήσει, όταν το σύμπαν ήταν μόλις 250 εκατομμυρίων ετών.

Artist impression of very young galaxy in the early universe. Credit: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello

Είναι απροσδιόριστη η διάρκεια της περιόδου μετά το «Μπιγκ Μπανγκ», κατά την οποία δεν υπήρχαν καθόλου άστρα στο σύμπαν, συνεπώς δεν υπήρχε ούτε οξυγόνο. Ένα από τα σημαντικότερα ερωτήματα στην αστρονομία είναι πότε ακριβώς δημιουργήθηκαν τα πρώτα άστρα, μια εποχή που ρομαντικά αποκαλείται και «κοσμική αυγή», καθώς διαλύθηκε το έως τότε σκοτάδι των γαλαξιών με το πρώτο φως των άστρων.