Wissenschaftler erwarten, in den dunklen Gräben des Universums auf viele seltsame Dinge zu stoßen: Hurrikane aus dunkler Materie, schreiende Schädelnebel und Kannibalengalaxien, die sich langsam gegenseitig verschlingen, sind in unserem bizarren Kosmos selbstverständlich.
Eine Sache, die Sterngucker normalerweise nicht erwarten, sind unbebaute Immobilien.
Kürzlich, zum dritten Mal überhaupt, haben Astronomen, die am W.M. Das Keck-Observatorium auf Hawaiis ruhendem Vulkan Mauna Kea glaubt, eine massive interstellare Gaswolke gefunden zu haben, die während Milliarden von Jahren der Entwicklung des Universums unberührt geblieben zu sein scheint. Laut einer bevorstehenden Studie in der Zeitschrift Monthly Notices der Royal Astronomical Society zeigt die Wolke mit der Bezeichnung LLS1723 keine sichtbaren Spuren von Elementen, die schwerer als Wasserstoff sind, dem leichtesten bekannten Element und dem ersten, von dem angenommen wird, dass es das Universum unmittelbar nach dem Urknall.
"Überall, wo wir hinschauen, wird das Gas im Universum durch Abfälle schwerer Elemente explodierender Sterne verschmutzt", so der leitende Studienautor Fred Robert, Ph.D. Student an der Swinburne University of Technology in Australien, sagte in einer Erklärung. "Aber diese besondere Wolke scheint makellos und auch 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall nicht von Sternen verschmutzt zu sein."
Die ersten Sterne des Universums wurden allein aus Wasserstoff und Helium gebildet; Jedes andere Element im Periodensystem stammt aus Fusionsreaktionen innerhalb von Sternen und streut in den Weltraum, wenn diese Sterne als Supernovae explodieren. Warum eine einzelne, gasförmige Wolke von schwereren Elementen, die fast überall im Universum zu sehen sind, nicht belastet erscheinen sollte, bleibt ein Rätsel. Für Robert und seine Kollegen ist die "überzeugendste" Erklärung, dass die Wolke eine seltene Zeitkapsel der frühesten Minuten des Universums ist, die aus einer Zeit erhalten wurde, bevor alte Wasserstoff- und Heliumatome die ersten Sterne des Universums und später den Rest des Universums schmiedeten die Elemente im Periodensystem, die wir heute kennen.
Jagd auf die leersten Räume
Die Entdeckung des Teams markiert nur die dritte Wolke kosmischen Gases, von der angenommen wird, dass sie von Sternen völlig unberührt bleibt (dh jedes Element, das schwerer als Helium ist).
Die ersten beiden dieser gasförmigen Geheimnisse wurden 2011 von dem Astronomen Michele Fumagalli und Kollegen entdeckt, die ebenfalls das Berggipfelteleskop des Keck-Observatoriums verwendeten. Laut dem nachfolgenden Artikel dieses Teams (veröffentlicht 2011 in der Zeitschrift Science) könnten die beiden Wolken das Ergebnis der seltsamen und inkonsistenten Art und Weise gewesen sein, wie Metall durch den interstellaren Raum fließt, und "könnte nur die Spitze des Eisbergs sein" größere Population von unbeschmutztem Raum zwischen den Galaxien.
Robert und seine Kollegen waren von den Funden fasziniert und begannen bald eine Mission, das Universum systematisch auf Anzeichen makelloserer Wasserstoffwolken zu untersuchen. Mit dem optischen Teleskop des Keck-Observatoriums (das als eines der leistungsstärksten der Welt gilt) zielte das Team auf Quasare ab - intensiv helle Objekte, die entstehen, wenn Staub- und Gaspartikel mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in supermassereiche Schwarze Löcher gesaugt werden. Das Team wählte 10 bekannte Quasare aus, von denen zuvor gezeigt wurde, dass sie hinter metallarmen Staubwolken lauern, wie sie Fumagalli und seine Kollegen 2011 identifiziert hatten.
Mit diesen Quasaren als kosmische Hintergrundbeleuchtung zur Beleuchtung der vor ihnen liegenden gasförmigen Schatten untersuchten die Forscher die genauen Wellenlängen des durch jede Zielwolke emittierten Lichts. Sie fanden heraus, dass nur eine Wolke (unser Freund, LLS1723) keine offensichtlichen Spuren von Elementen außer Wasserstoff zeigte.
"Anscheinend sind metallfreie Wolken wie LLS1723 völlig unberührtes, intergalaktisches Gas - überlebende Überreste des frühen Universums, die niemals ... durch Sterntrümmer verschmutzt wurden", folgerten die Autoren in ihrer Studie.
Der Erfolg des Teams liefert weitere Beweise dafür, dass der Kosmos voller metallfreier Räume sein könnte, die die frühesten Momente des Universums widerspiegeln - und jetzt haben zukünftige Forscher ein bewährtes System, um sie zu jagen und zu identifizieren.
Diese Suche könnte sich lohnen. Laut Robert und seinen Kollegen ist es eine Frage, die eine weitere Untersuchung der nahe gelegenen kosmischen Nachbarschaft der Wolke erfordert, um zu verstehen, wie Wolken wie LLS1723 möglicherweise so lange unbeschädigt von Schwermetallen überlebt haben. Das Finden und Studieren anderer Parzellen mit reinem Wasserstoff im Weltraum könnte auch neue Informationen darüber liefern, wie sich die ersten Sterne des Universums aus einer metallfreien Umgebung gebildet haben. Paradoxerweise ist dies eine Geschichte, die Wissenschaftler nur vervollständigen können, wenn sie eine ganze Menge nichts finden.
