W odległym Wszechświecie astronomowie wykryli obecność wody

W odległym Wszechświecie astronomowie wykryli obecność wody

17.12.2008

W galaktyce odległej o 11 miliardów lat świetlnych astronomowie wykryli istnienie wody. To najdalej położony obiekt, w którym występuje – poprzedni był o 4 miliardy lat bliżej. Wykorzystując gigantyczną 100-metrową antenę radioteleskopu w Effelsberg w Niemczech oraz zespół anten NSF VLA (Very Large Array) w Nowym Meksyku naukowcy zarejestrowali wskaźnik radiowy cząsteczek wody w odległej galaktyce – MG J0414+0534 – zawierającej w aktywnym jądrze, kwazarze – supermasywną czarną dziurę stanowiącą źródło intensywnego promieniowania. W jej otoczeniu cząsteczki wody działają jak masery – radiowe odpowiedniki laserów – wzmacniając fale radiowe o określonej częstotliwości.

Jedynym sposobem na odkrycie wody w takiej odległości było skorzystanie z makrosoczewkowania grawitacyjnego. Ten kosmiczny teleskop zredukował czas potrzebny do wykrycia wody około tysiąc razy.

Violette Impellizzeri

Astronomowie uważają, że ich odkrycie sugeruje że takie gigantyczne wodne masery były bardziej powszechne w młodym Wszechświecie niż ma to miejsce obecnie. Jednak samo wzmocnienie fal radiowych przez masery nie wystarczyłoby do ich detekcji ze względu na ogromną odległość do kwazara. Jednak w tym przypadku naukowcom podała pomocą dłoń natura pod postacią drugiej galaktyki oddalonej o 8 miliardów lat świetlnych i leżącej dokładnie przed MG J0414+0534. Grawitacja galaktyki leżącej na pierwszym planie zadziałała jak soczewka wzmacniając światło odleglejszej galaktyki na tyle, by możliwe stało się wykrycie promieniowania cząstek wody przez radioteleskopy.

„Jedynym sposobem na odkrycie wody w takiej odległości było skorzystanie z makrosoczewkowania grawitacyjnego „- mówi Violette Impellizzeri, astronom z Instytutu Radioastronomii Max-Planxka (MPIfR) w Bonn w Niemczech. -” Ten kosmiczny teleskop zredukował czas potrzebny do wykrycia wody około tysiąc razy.”

Najpierw sygnatura wody została wykryta za pomocą teleskopu w Effelsberg. Następnie wykorzystano wyższą rozdzielczość taleskopu VLA aby potwierdzić jego pochodzenie z odległej galaktyki. Soczewka grawitacyjna bowiem stworzyła cztery obrazy kwazara MG J0414+0534. Wykorzystując VLA astronomowie wykryli sygnaturę wody w dwóch jaśniejszych obrazach – pozostałe dwa są zbyt słabe, żeby obecnie dostępne instrumenty mogły zbadać je pod tym kątem.

Częstotliwość fal radiowych pochodzących od cząstek wody została przesunięta w wyniku ekspansji Wszechświata z 22.2 GHz do 6.1 GHz.

Masery wodne odkryto w wielu bliżej położonych galaktykach. Uważa się, że powstają w dyskach akrecyjnych supermasywnych czarnych dziur znajdujących się w jądrach galaktyk. Charakterystyczne wzmocnienie sygnału jest częściej obserwowane w dyskach widzianych od krawędzi. W przypadku MG J0414+0534 jednak wygląda na to, że dysk jest widoczny prawie dokładnie z góry. „To może oznaczać, że cząstki wody w maserach które obserwujemy nie powstały w dysku ale w super szybkich strugach (dżetach) materiału wyrzucanego przez pole grawitacyjne czarnej dziury „- wyjaśnia John McKean z MPIfR.

Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie Nature.

Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *