Первичные газовые облака открывают нам глаза на последствия Большого взрыва

Это численное моделирование галактик, образующихся в далекой Вселенной. Два чистых газовых облака могут находиться в одной из нитевидных областей вокруг галактик, как показано в этом моделировании.

Это численное моделирование галактик, образующихся в далекой Вселенной. Два чистых газовых облака могут находиться в одной из нитевидных областей вокруг галактик, как показано в этом моделировании. (Изображение предоставлено: Ceverino, Dekel & Primack)



Эта история была обновлена ​​в 15:19. СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ.



Новое исследование показывает, что астрономы обнаружили два газовых облака, которые образовались в первые несколько минут после Большого взрыва, создавшего нашу Вселенную.

По словам астрономов, это открытие является первым случаем обнаружения этих газовых облаков и добавляет дополнительную поддержку тому, что уже является наиболее широко принятой теорией о том, как возникла наша Вселенная.



Было обнаружено, что первичные газовые облака содержат только легчайшие элементы - водород и гелий. создан во время Большого взрыва . Спустя несколько сотен миллионов лет скопления этих газовых облаков сконденсировались, чтобы сформировать первые звезды, которые создали и рассеяли более тяжелые элементы по всей Вселенной.

Новые наблюдения, похоже, совпадают с теоретическими предсказаниями о химический состав ранней вселенной - сказала руководитель исследования Мишель Фумагалли, аспирантка Калифорнийского университета в Санта-Крус (UCSC).

«На самом деле это очень хорошее подтверждение теории, потому что теория предсказывает, что в первые несколько минут после Большого взрыва были произведены такие вещества, как водород и гелий, а не металлы», - сказал Фумагалли demokratija.eu. «Итак, это первый раз, когда у нас есть очень сильное наблюдение и свидетельство того, что эта теория действительно верна. Это хорошие новости для космологии ».



Тяжелые металлы во Вселенной

Раньше астрономы всегда обнаруживали присутствие во Вселенной более тяжелых элементов, таких как углерод, кислород и кремний. Так что обнаружение этих «чистых» газовых облаков с полным отсутствием тяжелых металлов было неожиданностью. [ Галерея: История и структура Вселенной ]

«Как бы мы ни пытались найти первозданный материал во Вселенной, до сих пор нам это не удавалось», - говорится в заявлении соавтора исследования Дж. Ксавьера Прохаска, профессора астрономии и астрофизики в UCSC. «Мы впервые наблюдаем чистый газ, не загрязненный более тяжелыми элементами от звезд».



Фумагалли, Прочаска и соавтор исследования Джон О'Мира из колледжа Святого Михаила в Колчестере, штат Вирджиния, подробно описывают результаты исследования в выпуске журнала Science от 10 ноября.

Художественный вид газа, образующегося вокруг далекой галактики, в большом компьютерном моделировании.

Художественный вид газа, образующегося вокруг далекой галактики, в большом компьютерном моделировании.(Изображение предоставлено: Ceverino, Dekel & Primack)

Исследователи обнаружили два первичных газовых облака, анализируя свет далеких квазаров, которые являются самыми яркими объектами в космосе. Квазары - это регионы вокруг сверхмассивные черные дыры где поглощается много материала, который одновременно испускает яркий свет в космос.

Глядя на далекие объекты, астрономы могут заглядывать в далекое прошлое из-за того, что свет проходит через Вселенную за время.

Исследователи изучали свет квазаров с помощью телескопа Keck I в W.M. Обсерватория Кека на вершине Мауна-Кеа на Гавайях. Спектрометр телескопа разделил свет от квазаров на спектр с разными длинами волн. Это позволило исследователям изучить, какие длины волн были поглощены, что дало им подсказки о составе материала, лежащего между далеким квазаром и телескопом на земле.

«Что мы делаем, так это ищем в спектре отсутствующие части», - сказал Фумагалли. «Это потому, что между квазаром и нами находится газ, который мы хотим изучать. Газ поглощал свет на определенных частотах, и, глядя на спектр, мы можем попытаться понять химический состав газа. В этом случае мы видим, что свет отсутствует на частотах, связанных с более легкими элементами, и там, где мы ожидали увидеть поглощение более тяжелых металлов, мы видим свет квазара невозмущенным ».

Встряхивая поле

До сих пор астрономы предсказывали, что наименьшее возможное измерение «металличности» во Вселенной примерно эквивалентно менее одной тысячной от солнечного. Но, по оценкам исследователей, металличность этих чистых облаков газа составляет примерно одну десятитысячную, чем у Солнца.

В результате эти открытия бросают вызов ранее принятым представлениям о том, как распределяются металлы, когда они выкованы из новых звезд. [ Big Bang to Now - 10 простых шагов ]

«Тот факт, что мы видим этот нетронутый газ, показывает, что распространение металлов не является полностью однородным», - сказал Фумагалли. «Металлы образуются из звезд и выбрасываются во Вселенную, но этот процесс не везде происходит одинаково, потому что мы видим эти карманы, которые остались нетронутыми. Это дает нам больше ограничений на то, как выделяются металлы и как газ выбрасывается из галактик, где образуются звезды ».

Согласно анализу исследователей, их наблюдения происходили примерно через 2 миллиарда лет после Большого взрыва или около 12 миллиардов лет назад. Согласно теории Большого взрыва, в этот период галактики росли за счет притяжения огромных потоков холодного газа. Эти теоретические «холодные потоки» никогда не были обнаружены, но Фумагалли предполагает, что виновниками могут быть первичные газовые облака.

Чтобы подтвердить эту гипотезу, потребуются дополнительные исследования, чтобы точно определить местонахождение этих газовых облаков и определить, близки ли они к галактикам.

«Используя спектры, мы можем только исследовать газ и его состав», - сказал Фумагалли. «Мы не знаем, находится ли он недалеко от галактики. Что мы планируем сделать, так это изучить среду, в которой находится этот газ, чтобы попытаться понять, находится ли он рядом с галактикой ».

Вы можете следить за штатным писателем demokratija.eu Дениз Чоу в Twitter. @denisechow . Следите за demokratija.eu, чтобы быть в курсе последних новостей космической науки и исследований в Twitter. @Spacedotcom и дальше Facebook .