Per noi forme di vita a base di carbonio, il carbonio è una parte abbastanza importante della composizione chimica dell'Universo. Quanto dopo? In una scoperta sorprendente, gli scienziati hanno rilevato carbonio molto prima nella storia dell'Universo di quanto si pensasse in precedenza.
I ricercatori dell'Università di Ehime e dell'Università di Kyoto hanno segnalato il rilevamento di linee di emissione di carbonio nella galassia radio più distante conosciuta. Il team di ricerca ha utilizzato la telecamera per oggetti deboli e lo spettrografo (FOCAS) sul telescopio Subaru per osservare la radio galassia TN J0924-2201. Quando il team di ricerca ha studiato la linea di carbonio rilevata, hanno stabilito che esistevano quantità significative di carbonio a meno di un miliardo di anni dopo il Big Bang.
In che modo questa scoperta contribuisce alla nostra comprensione dell'evoluzione chimica dell'universo e delle possibilità di vita?
Per comprendere l'evoluzione chimica del nostro universo, possiamo iniziare con il Big Bang. Secondo la teoria del Big Bang, il nostro universo è nato circa 13,7 miliardi di anni fa. Per la maggior parte esistevano solo idrogeno ed elio (e una spolverata di litio).
Quindi, come possiamo finire con tutto oltre i primi tre elementi della tavola periodica?
In poche parole, possiamo ringraziare le generazioni precedenti di stelle. Due metodi di nucleositesi (creazione di elementi) nell'universo sono la fusione nucleare all'interno dei nuclei stellari e le supernovae che hanno segnato la fine di molte stelle nel nostro universo.
Nel corso del tempo, attraverso la nascita e la morte di diverse generazioni di stelle, il nostro universo è diventato meno "povero di metalli" (Nota: molti astronomi si riferiscono a qualcosa che ha superato l'idrogeno e l'elio come metalli "). Quando le generazioni precedenti di stelle si estinsero, "arricchirono" altre aree dello spazio, consentendo alle future regioni che formano le stelle di avere le condizioni necessarie per formare oggetti non stellari come pianeti, asteroidi e comete. Si ritiene che comprendendo come l'universo abbia creato elementi più pesanti, i ricercatori avranno una migliore comprensione di come si è evoluto l'universo e delle fonti della nostra chimica basata sul carbonio.
In che modo gli astronomi studiano l'evoluzione chimica del nostro universo?
Misurando la metallicità (abbondanza di elementi oltre l'idrogeno sulla tavola periodica) degli oggetti astronomici in vari turni rossi, i ricercatori possono essenzialmente guardare indietro nella storia del nostro universo. Quando studiate, le galassie con spostamento verso il rosso mostrano lunghezze d'onda che sono state allungate (e arrossate, da cui il termine spostamento verso il rosso) a causa dell'espansione del nostro universo. Le galassie con un valore di spostamento verso il rosso più alto (noto come "z") sono più distanti nel tempo e nello spazio e forniscono ai ricercatori informazioni sulla metallicità dell'universo primordiale. Molte prime galassie sono studiate nella parte radio dello spettro elettromagnetico, oltre che a infrarossi e visivi.
Il team di ricerca dell'Università di Kyoto ha iniziato a studiare la metallicità di una galassia radiofonica a spostamento verso il rosso più elevato rispetto agli studi precedenti. Nei loro studi precedenti, le loro scoperte suggerivano che l'era principale dell'aumentata metallizzazione avveniva a turni rossi più elevati, indicando così che l'universo era "arricchito" molto prima di quanto si credesse in precedenza. Sulla base dei risultati precedenti, il team ha quindi deciso di concentrare i propri studi sulla galassia TN J0924-2201 - la galassia radio più distante conosciuta con uno spostamento verso il rosso di z = 5.19.
Il team di ricerca ha utilizzato lo strumento FOCAS sul telescopio Subaru per ottenere uno spettro ottico della galassia TN J0924-2201. Mentre studiava TN J0924-2201, il team ha rilevato, per la prima volta, una linea di emissione di carbonio (vedi sopra). Sulla base del rilevamento della linea di emissione del carbonio, il team ha scoperto che TN J0924-2201 aveva già sperimentato una significativa evoluzione chimica a z> 5, quindi un'abbondanza di metalli era già presente nell'antico universo già 12,5 miliardi di anni fa.
Se desideri leggere i risultati del team, puoi accedere al documento Proprietà chimiche nella più lontana galassia radiofonica - Matsuoka, et al all'indirizzo: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Fonte: comunicato stampa NAOJ
