Para nosotros, las formas de vida basadas en el carbono, el carbono es una parte bastante importante de la composición química del Universo. Cuanto mas tarde En un hallazgo sorprendente, los científicos han detectado carbono mucho antes en la historia del Universo de lo que se pensaba anteriormente.
Investigadores de la Universidad Ehime y la Universidad de Kioto han informado sobre la detección de líneas de emisión de carbono en la radiogalaxia más distante conocida. El equipo de investigación utilizó la cámara y el espectrógrafo de objetos débiles (FOCAS) en el telescopio Subaru para observar la radio galaxia TN J0924-2201. Cuando el equipo de investigación investigó la línea de carbono detectada, determinaron que existían cantidades significativas de carbono menos de mil millones de años después del Big Bang.
¿Cómo contribuye este hallazgo a nuestra comprensión de la evolución química del universo y las posibilidades de vida?
Para comprender la evolución química de nuestro universo, podemos comenzar con el Big Bang. Según la teoría del Big Bang, nuestro universo surgió hace unos 13.700 millones de años. En su mayor parte, solo existían hidrógeno y helio (y una pizca de litio).
Entonces, ¿cómo terminamos con todo más allá de los primeros tres elementos en la tabla periódica?
En pocas palabras, podemos agradecer a las generaciones anteriores de estrellas. Dos métodos de nucleosíntesis (creación de elementos) en el universo son mediante fusión nuclear dentro de núcleos estelares y las supernovas que marcaron el final de muchas estrellas en nuestro universo.
Con el tiempo, a través del nacimiento y la muerte de varias generaciones de estrellas, nuestro universo se volvió menos "pobre en metales" (Nota: muchos astrónomos se refieren a cualquier cosa pasada al hidrógeno y al helio como metales ") A medida que las generaciones anteriores de estrellas se extinguieron, "enriquecieron" otras áreas del espacio, permitiendo que las futuras regiones formadoras de estrellas tengan las condiciones necesarias para formar objetos no estelares, como planetas, asteroides y cometas. Se cree que al comprender cómo el universo creó elementos más pesados, los investigadores comprenderán mejor cómo evolucionó el universo, así como las fuentes de nuestra química basada en el carbono.
Entonces, ¿cómo estudian los astrónomos la evolución química de nuestro universo?
Al medir la metalicidad (abundancia de elementos más allá del hidrógeno en la tabla periódica) de los objetos astronómicos en varios desplazamientos al rojo, los investigadores esencialmente pueden mirar hacia atrás en la historia de nuestro universo. Cuando se estudian, las galaxias desplazadas al rojo muestran longitudes de onda que se han estirado (y enrojecido, de ahí el término desplazamiento al rojo) debido a la expansión de nuestro universo. Las galaxias con un valor de desplazamiento al rojo más alto (conocido como "z") están más distantes en el tiempo y el espacio y proporcionan a los investigadores información sobre la metalicidad del universo primitivo. Muchas de las primeras galaxias se estudian en la porción de radio del espectro electromagnético, así como en infrarrojo y visual.
El equipo de investigación de la Universidad de Kioto se propuso estudiar la metalicidad de una radiogalaxia a un desplazamiento al rojo más alto que los estudios anteriores. En sus estudios previos, sus hallazgos sugirieron que la era principal del aumento de la metalicidad se produjo a mayores desplazamientos al rojo, lo que indica que el universo se "enriqueció" mucho antes de lo que se creía anteriormente. Según los hallazgos anteriores, el equipo decidió centrar sus estudios en la galaxia TN J0924-2201, la radio galaxia más distante conocida con un desplazamiento al rojo de z = 5.19.
El equipo de investigación utilizó el instrumento FOCAS en el Telescopio Subaru para obtener un espectro óptico de galaxia TN J0924-2201. Mientras estudiaba TN J0924-2201, el equipo detectó, por primera vez, una línea de emisión de carbono (ver arriba). Sobre la base de la detección de la línea de emisión de carbono, el equipo descubrió que TN J0924-2201 ya había experimentado una evolución química significativa en z> 5, por lo que una abundancia de metales ya estaba presente en el universo antiguo desde hace 12.500 millones de años.
Si desea leer los resultados del equipo, puede acceder al documento Propiedades químicas en la radiogalaxia más distante - Matsuoka, et al. en: http://arxiv.org/abs/1107.5116
Fuente: Comunicado de prensa de NAOJ
