Z komunikatu prasowego University of Cambridge:
Pozostałości pierwszych gwiazd pomogły astronomom zbliżyć się do odblokowania „ciemnego wieku” kosmosu. Zespół naukowców z University of Cambridge i California Institute of Technology wykorzystuje światło emitowane z masywnych czarnych dziur zwanych kwazarami do „rozświetlania” gazów uwalnianych przez wczesne gwiazdy, które wybuchły miliardy lat temu. W rezultacie odkryli coś, co nazywają brakującym ogniwem w ewolucji wszechświata chemicznego.
Uważa się, że pierwsze gwiazdy są kluczem do jednej z tajemnic wczesnego kosmosu: jak ewoluowała od wypełnienia głównie wodorem i helem do wszechświata bogatego w cięższe pierwiastki, takie jak tlen, węgiel i żelazo.
Jednak chociaż teleskopy potrafią wykryć światło docierające do Ziemi z miliardów lat świetlnych stąd, co pozwala astronomom spojrzeć wstecz w czasie na prawie całą 13,7 miliarda lat historii wszechświata, pozostaje jedna granica obserwacyjna: tak zwana „ciemność wieczność." Okres ten, trwający pół miliarda lat po Wielkim Wybuchu, zakończył się wraz z narodzinami pierwszych gwiazd i jest niedostępny dla teleskopów, ponieważ chmury gazu wypełniające wszechświat nie były przezroczyste dla światła widzialnego i podczerwonego.
„Skutecznie byliśmy w stanie zajrzeć w ciemne czasy, wykorzystując światło emitowane z kwazara w odległej galaktyce miliardy lat temu. Światło stanowi tło, na którym można zmierzyć dowolną chmurę gazu na swojej drodze ”- powiedział profesor Max Pettini z Instytutu Astronomii (IoA) w Cambridge, który prowadził badania z doktorantem Ryanem Cooke.
Dokonując precyzyjnych pomiarów przy użyciu największych na świecie teleskopów na Hawajach i Chile, naukowcy wykorzystali spektroskopię linii absorpcyjnej Quasar do identyfikacji chmur gazowych zwanych „tłumionymi układami alfa Lymana” (DLA). Spośród tysięcy znanych DLA, zespołowi udało się znaleźć rzadką chmurę uwolnioną z gwiazdy bardzo wcześnie w historii wszechświata.
„Według składu gazu gaz jest pozostałością gwiazdy, która wybuchła aż 13 miliardów lat temu” - wyjaśnił Pettini. „Zapewnia pierwszą analizę wnętrza jednej z pierwszych gwiazd wszechświata”.
Wyniki dostarczają eksperymentalnych obserwacji czasu, który do tej pory można było modelować tylko za pomocą symulacji komputerowych, i pomogą astronomom wypełnić luki w zrozumieniu ewolucji wszechświata chemicznego.
„Odkryliśmy niewielkie ilości pierwiastków obecnych w chmurze w proporcjach bardzo różniących się od ich względnych proporcji w dzisiejszych normalnych gwiazdach. Co najważniejsze, stosunek węgla do żelaza jest 35 razy większy niż zmierzony na Słońcu ”- powiedział Pettini. „Kompozycja pozwala nam wnioskować, że gaz został uwolniony przez gwiazdę 25 razy masywniejszą niż Słońce i początkowo składał się tylko z wodoru i helu. W rzeczywistości jest to zapis kopalny, który zapewnia nam brakujące ogniwo z powrotem do wczesnego wszechświata. ”
Badanie zostało opublikowane w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” przez Ryana Cooke, Maxa Pettiniego i Reginę Jorgenson w IoA, wraz z Charlesem Steidelem i Gwen Rudie z California Institute of Technology w Pasadenie.
