Bizim için karbon bazlı yaşam formları, karbon Evrenin kimyasal yapısının oldukça önemli bir parçasıdır. Ne kadar sonra? Şaşırtıcı bir bulguda, bilim adamları Evren tarihinde daha önce düşündüğünden çok daha önce karbon tespit ettiler.
Ehime Üniversitesi ve Kyoto Üniversitesi'nden araştırmacılar, bilinen en uzak radyo galaksisinde karbon emisyon hatlarının tespit edildiğini bildirdi. Araştırma ekibi, radyo galaksi TN J0924-2201'i gözlemlemek için Subaru Teleskobu üzerindeki Soluk Nesne Kamerası ve Spektrografı (FOCAS) kullandı. Araştırma ekibi tespit edilen karbon hattını araştırdığında, Büyük Patlama'dan sonra bir milyar yıldan daha az miktarda önemli miktarda karbon bulunduğunu belirlediler.
Bu bulgu, evrenin kimyasal evrimi ve yaşam olasılıkları hakkındaki anlayışımıza nasıl katkıda bulunuyor?
Evrenimizin kimyasal evrimini anlamak için Büyük Patlama ile başlayabiliriz. Big Bang teorisine göre, evrenimiz yaklaşık 13.7 milyar yıl önce var oldu. Çoğunlukla, sadece Hidrojen ve Helyum (ve bir Lityum serpin) vardı.
Peki, periyodik tablodaki ilk üç öğeyi geçen her şeyi nasıl elde ederiz?
Basitçe söylemek gerekirse, önceki kuşak yıldızlara teşekkür edebiliriz. Evrendeki iki nükleosentez (element oluşturma) yöntemi, yıldız çekirdekler içindeki nükleer füzyon ve evrenimizdeki birçok yıldızın sonunu belirten süpernova yoluyladır.
Zamanla, birkaç kuşak yıldızın doğuşu ve ölümü ile evrenimiz daha az “metal fakiri” olduNot: Birçok gökbilimci Hidrojen ve Helyumu geçmiş herhangi bir şeye metal olarak atıfta bulunur ”). Önceki nesillerdeki yıldızlar öldükçe, gelecekteki yıldız oluşturan bölgelerin gezegenler, asteroitler ve kuyruklu yıldızlar gibi yıldız olmayan nesneler oluşturmak için gerekli koşullara sahip olmalarına izin vererek diğer uzay alanlarını “zenginleştirdiler”. Evrenin nasıl daha ağır elementler yarattığını anlayarak, araştırmacıların evrenin nasıl geliştiğini ve karbon bazlı kimyanın kaynaklarını daha iyi anlayacağına inanılmaktadır.
Gökbilimciler evrenimizin kimyasal evrimini nasıl inceliyorlar?
Çeşitli kırmızı vardiyalarda astronomik nesnelerin metalikliğini (periyodik tablodaki Hidrojen'i geçmiş elementlerin bolluğu) ölçerek, araştırmacılar aslında evrenimizin tarihine geri dönebilirler. İncelendiğinde, kırmızıya kaymış galaksiler, evrenimizin genişlemesi nedeniyle gerilmiş (ve böylece kırmızıya kaymış terim) dalga boylarını gösterir. Daha yüksek kırmızıya kayma değerine sahip galaksiler (“z” olarak bilinir) zaman ve mekanda daha uzaktır ve araştırmacılara erken evrenin metalikliği hakkında bilgi verir. Birçok erken gökada elektromanyetik spektrumun radyo bölümünde, ayrıca kızıl ötesi ve görsel olarak incelenir.
Kyoto Üniversitesi'nden araştırma ekibi, bir radyo galaksisinin metalikliğini önceki çalışmalardan daha yüksek kırmızıya kayma ile incelemeye başladı. Önceki çalışmalarında, bulguları artan metalik döneminin ana döneminin daha yüksek kırmızıya kaymalarda meydana geldiğini, böylece evrenin öncekinden çok daha önce "zenginleştirildiğini" gösterdi. Önceki bulgulara dayanarak, ekip daha sonra çalışmalarını z = 5.19 kırmızıya kaymasıyla bilinen en uzak radyo galaksi olan galaksi TN J0924-2201 üzerine odaklamaya karar verdi.
Araştırma ekibi, galaksi TN J0924-2201'in optik spektrumunu elde etmek için Subaru Teleskobu'ndaki FOCAS cihazını kullandı. TN J0924-2201'i incelerken, ekip ilk kez bir karbon emisyon hattı tespit etti (Yukarıya bakınız). Karbon emisyon hattının tespitine dayanarak, ekip TN J0924-2201'in z> 5'te önemli kimyasal evrim geçirdiğini keşfetti, bu nedenle antik evrende 12,5 milyar yıl öncesine kadar çok miktarda metal mevcuttu.
Ekibin bulgularını okumak isterseniz makaleye erişebilirsiniz En uzak radyo galaksisindeki kimyasal özellikler - Matsuoka, et al at: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Kaynak: NAOJ Basın Bülteni
