Най -голямата, най -старата маса вода във Вселената

Международен екип от астрономи откри най -голямата, най -старата маса вода, открита някога във Вселената. Новооткритият облак от водни пари, еквивалентен на 140 трилиона пъти водата в земните океани, е на повече от 12 милиарда светлинни години от Земята и обгражда огромната черна дупка наквазар.


Концепцията на този художник илюстрира квазар или захранваща черна дупка, подобна на APM 08279+5255. Газът и прахът вероятно образуват тор около централната черна дупка, като облаците от зареден газ отгоре и отдолу. Рентгеновите лъчи излизат от самия централен район, докато топлинното инфрачервено лъчение се излъчва от прах в по-голямата част от тора. Докато тази цифра показва тора на квазара в ръба, торът около APM 08279+5255 вероятно е позициониран лице в лице от наша гледна точка. Кредит на изображението: НАСА/ЕКА

Астрономът от университета в Мериленд Алберто Болато, който е съавтор на нов доклад за откритието, каза:


Тъй като светлината, която виждаме, напусна този квазар преди повече от 12 милиарда години, ние виждаме вода, която присъства само около 1,6 милиарда години след началото на Вселената. Това откритие подтиква откриването на вода 1 милиард години по -близо до Големия взрив от всяка предишна находка.

Документ с подробности за откритието е приет за публикуване вThe Astrophysical Journal Letters. В статията Мат Брадфорд, учен от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, каза:

Това е още една демонстрация, че водата е широко разпространена във Вселената, дори в най -ранните времена.

Квазарите са най -светлите, най -мощните и най -енергичните обекти във Вселената. Те се захранват от огромни черни дупки, които засмукват околния газ и прах и изхвърлят огромни количества енергия. Брадфорд, Болатто и техните колеги са изследвали определен квазар, наречен APM 08279+5255, който има черна дупка 20 милиарда пъти по -масивна от слънцето и произвежда толкова енергия, колкото хиляда трилиона слънца.




Нарастваща черна дупка, наречена квазар, се вижда в центъра на далечна галактика в концепцията на този художник. Кредит на изображението: НАСА/JPL-Caltech

Учените смятат, че водната пара е присъствала дори в ранната Вселена, така че откритието на вода само по себе си не е изненада. Нашият Млечен път има водни пари. Въпреки това, тъй като по -голямата част от водата в Млечния път е под формата на лед, количеството водни пари в нашата галактика е 4000 пъти по -малко от новооткрития воден облак около квазара APM 08279+5255.

Тази водна пара е важен следов газ, който разкрива много за природата на този квазар. Водната пара се разпределя около масивната черна дупка в газообразна област, обхващаща стотици светлинни години по размер (светлинната година е около шест трилиона мили). Газът е необичайно топъл и плътен, но само според астрономическите стандарти. Температурата му е минус 63 градуса по Фаренхайт (53 градуса по Целзий), а огромният воден облак е 300 трилиона пъти по -малко плътен от земната атмосфера - все още пет пъти по -горещ и 10 до 100 пъти по -плътен от типичния за галактиките като Млечния път.

Измерванията на водната пара и на други молекули, като въглероден окис, предполагат, че има достатъчно газ за захранване на черната дупка, докато тя нарасне до около шест пъти размера си. Дали това ще се случи, не е ясно, казват астрономите, тъй като част от газа може да се кондензира в звезди или да се изхвърли от квазара.


По същия начин, по който лекарите използват различни тестове, за да поставят диагноза, астрономите използваха два различни инструмента, „Z-Spec“ и CARMA, за да идентифицират присъствието на най-старата (и най-далечната) вода, която все още е открита.

Те за първи път използваха инструмента „Z-Spec“ (10-метров телескоп близо до върха на Мауна Кеа в Хавай) в подмилиметровата обсерватория Калтек, за да открият спектралния подпис за водни пари. Този инструмент измерва светлината в област от електромагнитния спектър
наречена милиметрова лента, която се намира между инфрачервената и микровълновата дължина на вълната.

За да потвърдят, че това, което са открили, наистина е вода, астрономите са използвали Комбинирания масив за изследвания в астрономията с милиметрови вълни (CARMA). CARMA е свързан набор от 15 радиотелескопски чинии, кацнали високо в хладната и суха пустиня на планините Иньо в източна Калифорния.

Масивът телескопи CARMA в планините Иньо в Калифорния. Кредит на изображението: Palmtree3000


В крайна сметка: изследователите Алберто Болато, Мат Брадфорд и международен екип от астрономи са открили най -голямата, най -старата маса вода, открита някога във Вселената, заобикаляща черната дупка на квазара APM 08279+5255. Екипът потвърди откритието на телескопа Z-spec с CARMA. Документ с подробности за изследването е приет за публикуване вThe Astrophysical Journal Letters.

Прочетете повече в Университета на Мериленд

Прочетете повече в Университета на Колорадо - Боулдър

Астрономите откриват най -яркия квазар в ранната Вселена

14 000 квазара осветяват далечната вселена