Naukowcy wiedzą, kiedy powstawały pierwsze gwiazdy
Naukowcy z MIT i Uniwersytetu Kalifornijskiego postanowili spojrzeć daleko w przeszłość – na moment formowania pierwszych gwiazd. Umożliwił to niedawno odkryty kwazar, którego powstanie datuje się na 750 mln lat po Wielkim Wybuchu.
Badacze są zgodni, że 14 mld lat temu miał miejsce wybuch, znany jako Big Bang. Wyrzucił on ogromne ilości materii i energii, tworząc szybko rozszerzający się wszechświat. Już kilka minut po eksplozji zaczęło dochodzić do reakcji fuzji jądrowej z udziałem protonów i neutronów. W efekcie powstały pierwsze pierwiastki lekkie - wodór i hel.
Minęło wiele czasu, zanim wszechświat "schłodził" się na tyle, że w przestrzeni - jako składnik dominujący - pozostał wodór. Pierwiastki cięższe, takie jak węgiel i tlen, musiały poczekać na uformowanie się pierwszych gwiazd. Wynika z tego prosta zależność - wokół nich nie powinno być śladu wspomnianych pierwiastków cięższych.
Chcąc udowodnić tę teorię, naukowcy przeanalizowali światło emitowane przez najbardziej oddalonego ze znanych nam kwazarów - ponad 13 mld lat świetlnych. Otrzymano swego rodzaju migawkę z wczesnego okresu formowania się wszechświata. Analiza światła pokazała bowiem, że w chmurze otaczającego go gazu nie ma śladów cięższych pierwiastków.
Naukowcy od lat starali się określić moment formowania pierwszych gwiazd - właśnie poprzez analizę światła z najbardziej odległych zakątków wszechświata. Jeszcze do niedawna nie odnaleziono obiektów starszych niż 11 mld lat, a te miały w swoim otoczeniu ciężkie elementy. Przełom nastąpił w sierpniu 2011 roku, dzięki spektrometrowi podczerwieni zainstalowanemu w Teleskopie Magellana. Z jego pomocą udało się przeanalizować światło emitowane przez najbardziej oddalony od nas kwazar. Naukowcy stwierdzili obecność wodoru i całkowity brak tlenu, krzemu, żelaza czy magnezu. - Każdy z nich ma swój własnych chemiczny odcisk palca. Opierając się na danych dot. absorbowanego światła, można określić dokładny skład chemiczny - komentuje Simcoe, astrofizyk z MIT.
Ostatecznie potwierdzono, że kwazar powstał około 750 lat po Wielkim Wybuchu. - To jak patrzenie na wczesną formę wszechświata, kiedy był tylko gaz i ciemna materia. Później patrzysz na gwiazdy, galaktyki i uświadamiasz sobie, jak długo to trwało - dodaje Simcoe.
