Gibt es einen Ort im Raum, der nicht von der Zeit beeinflusst wurde? Die Antwort ist ja. Das Keck-Observatorium und ein Team von Wissenschaftlern haben kürzlich zwei Klumpen Urgas gefunden, die möglicherweise innerhalb von Minuten nach dem Urknall ihren Ursprung hatten.
Woher wissen wir, dass diese Gaswolken so besonders sind? In diesem Fall sind sie einfach zu verbreitet, um eine Sterngeburt zu ermöglichen, und enthalten keine Schwermetalle, die dies unterstützen würden. Diese durchsichtigen Regionen sind reiner Wasserstoff und Helium… zusammen mit einem schwereren Isotop, Deuterium. Diese Kombination könnte bedeuten, dass die zwei Milliarden Jahre alten Regionen rein sind - niemals in den Sternentstehungsprozess involviert. Eine aufregende Entdeckung? Sie wetten. Die Wolken könnten möglicherweise in einem unveränderten Zustand überlebt haben - ein Blick auf das, was zu Beginn der Zeit geschehen sein könnte.
"Trotz jahrzehntelanger Bemühungen, im Universum etwas Metallfreies zu finden, hat die Natur der Anreicherung bisher eine Grenze von nicht weniger als einem Tausendstel der Sonne gesetzt", sagte der Astronom J. Xavier Prochaska von den Observatorien der University of California. Lick Observatory, UC Santa Cruz. "Diese Wolken sind mindestens zehnmal niedriger als diese Grenze und das unberührteste Gas, das in unserem Universum entdeckt wurde."
Prochaska ist Teil des Keck-Teams und hat gemeinsam mit Michele Fumagalli von der U.C. Santa Cruz und John O’Meara vom Saint Michael's College in Vermont. "Wir haben sorgfältig nach Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Silizium gesucht - den Dingen, die auf der Erde und in der Sonne im Überfluss vorhanden sind", sagte Fumagalli. "Wir finden keine Spur von etwas anderem als Wasserstoff und Deuterium."
Laut der Pressemitteilung des Keck Observatory ist es eine Geschichte für sich, wie sie dunkles, kaltes, diffuses Gas in einer Entfernung von etwa 12 Milliarden Lichtjahren erkennen können.
"In diesem Fall müssen wir tatsächlich einen kleinen Trick machen", erklärte Prochaska. "Wir untersuchen das Gas in der Silhouette." Ein weiter entfernter Quasar liefert das Licht dafür. Das Quasarlicht scheint durch das Gas und die Elemente im Gas absorbieren sehr spezifische Wellenlängen des Lichts, die nur durch Aufteilen des Lichts in sehr detaillierte Spektren gefunden werden können, um die dunklen Linien fehlenden Lichts freizulegen.
Mit anderen Worten, sagte Fumagalli: "Die gesamte Analyse bezieht sich auf das Licht, das wir nicht bekommen haben." Die Wolken absorbieren nur einen kleinen Teil des Quasarlichts, das es zur Erde schafft. "Aber die Signaturen der Wasserstoffabsorption sind offensichtlich, daher gibt es dort zweifellos viel Gas."
Während einige Leute sich vielleicht nicht über die Lage makelloser Gase aufregen, denken Astronomen anders. Diese Offenbarung stützt ihre Theorien darüber, was innerhalb von Augenblicken nach dem Urknall geschehen sein könnte und was sich zum Zeitpunkt der Nukleosynthese gebildet hat. Es ist ein Rückblick auf die Entstehung von Wasserstoff, Helium, Lithium und Bor.
"Diese Theorie wurde bei Keck in Bezug auf Wasserstoff und sein Isotop Deuterium sehr gut getestet", sagte O’Meara. „Eines der Probleme dieser früheren Arbeit ist jedoch, dass das Gas auch mindestens Spuren von Sauerstoff und Kohlenstoff aufwies. Die Wolken, die wir entdeckt haben, sind die ersten, die den vollständigen Vorhersagen von BBN entsprechen. “
Darüber hinaus haben uns Kecks zwei 10-Meter-Optik- / Infrarot-Teleskope gezeigt, wie das frühe Universum gewesen sein könnte. Dies ist das erste Mal, dass die Wissenschaft in Regionen blicken kann, in denen keine Metalle die Umwelt beeinflusst und sich keine Sterne gebildet haben.
"Was mich an dieser Entdeckung begeistert, ist, dass die Metallizität von Gasen zu diesem Zeitpunkt im Universum fast 1.000.000 beträgt", sagte Fumagalli. Mit anderen Worten, es gab Orte wie unser Sonnensystem - wo Metalle sehr häufig vorkommen - und es gab auch Orte, die sich von denen, die seit fast Beginn der Zeit praktisch nicht existierten und deren Gase unverändert waren, noch sehr unterschieden. “
Quelle der Originalgeschichte: Pressemitteilung des Keck Observatory. Zur weiteren Lektüre: Nachweis von unberührtem Gas zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall.
