Felfedezték a modern elemi összetételű ősi galaxisokat

Váratlanul sok nehéz elem tizenkét milliárd éves csillaghalmazban

A gamma-sugárzás által megvilágított két galaxis művészi ábrázolása, amely kevesebb mint két milliárd évvel a Nagyrobbanás után szokatlanul sok nehéz elemet tartalmazott. © ESO / Calçada L.
felolvasta

A korai világegyetem galaxisai kémiailag sokkal fejlettebbek voltak, mint azt korábban gondoltuk: Kevesebb mint két milliárd évvel a Nagyrobbanás után nagy mennyiségű nehéz elemet tartalmaztak, például oxigént, nitrogént és szént. Az Európai Déli Megfigyelőközpont (ESO) csillagászai hamarosan jelentést tesznek a "Havi értesítések a Királyi Csillagászati ​​Társaság" folyóiratban. "Korábban feltételeztük, hogy az akkori univerzumot nem lehetett volna kémiailag fejleszteni." - mondja Sandra Savaglio, az első szerző a Max Planck Földön kívüli Fizikai Intézetből. Most először két régi galaxist fedeztek fel, amelyek e tekintetben hihetetlenül modernek.

A hidrogénnél vagy héliumnál nehezebb elemek az univerzumban csak csillagok belsejében történő atomfúzió útján alakulnak ki. Felszabadítják őket, amikor ezek a csillagok életük végén felrobbannak egy szupernóvában. Ennek eredményeként a nehéz elemek általában fokozatosan felhalmozódnak egy galaxis gázában. A világegyetem korai napjaiban levő galaxisokban nagyon kevés csillag fejezte be életciklusát. Ezért az ilyen csillagfürtöket korábban nehéz elemekben gyengenek tekintették.

Az új megfigyelések azonban teljesen megcáfolhatták ezt a feltételezést - mondják a kutatók. "Nagyon meglepettünk, mert e két galaxis hűvös gázja a korai világegyetemben teljesen váratlan kémiai összetételű volt" - mondja Savaglio. A galaxisok több nehéz elemet tartalmaztak volna, mint valaha a galaxisban találtak a kozmikus evolúció ilyen korai szakaszában.

A galaxis fúziója stimulálhatta a korai csillagképződést

Még nem tisztázott, hogy a két korai galaxis miért tartalmazott már oly sok nehéz elemet. A csillagászok szerint a csillagoknak nagyon gyorsan be kellett képződniük bennük, hogy megmagyarázzák ezt a gazdagodást. A kutatók szerint a két galaxis összeolvadása serkentette csillagképződését. Az egymással ütköző gázfelhőkben lényegesen több csillagot kell létrehozni, mint a normál galaxisokban.

A csillagászok számára azonban ez a vészhelyzet nem tartott sokáig: a csillagok gyors kialakulása az ilyen galaxisokban a világegyetem történetének korai szakaszában elmúlt. kijelző

A gammasugár-sorozat elem aláírásokat mutat

A csillagászok egy nagyon távoli gamma-sugárzás révén betekintést nyerhetnek a korai galaxisok kémiájába. Ezeket a fényes villanásokat az univerzum legerősebb robbanásoknak tekintik. A GRB 090323 gamma-sugárkitörést 2009. március 23-án fedezték fel és a csillagászok a következő napokban megfigyelték az ESO chilei nagyon nagy távcsövével és más távcsövekkel.

Ennek a nagy energiájú robbanásnak a fény a Föld felé vezető úton két tizenkét milliárd fényév távolságra lévő galaxist áthatolt. Ez egy ritka lehetőséget adott számukra, hogy többet megtudjanak ezekről a csillagfelhalmozódásokról - mondják a kutatók. Ahogy a gamma-sugárzásból származó fény áthaladt a galaxisokon, a galaxisokban lévő gáz szűrőként viselkedett. A benne levő elemek a gamma-sugárzás nagyon sajátos hullámhosszait vették fel.

Ezeknek a nyomoknak a segítségével a gamma-sugárzás robbantásával a csillagászok megtudták, mennyire erősen gazdagodtak a galaxisok nehéz elemekkel. (A Királyi Csillagászati ​​Társaság havi közleményei, 2011)

(A Királyi Csillagászati ​​Társaság havi értesítései / dapd, 2011.11.4. - NPO)