Istraživači su otkrili složene organske molekule u galaksiji udaljenoj više od 12 milijardi svetlosnih godina od Zemlje — najudaljenijoj galaksiji u kojoj se sada zna da ovi molekuli postoje. Zahvaljujući mogućnostima nedavno lansiranog svemirskog teleskopa Džejms Veb i pažljivim analizama istraživačkog tima, nova studija daje kritički uvid u složene hemijske interakcije koje se dešavaju u prvim galaksijama u ranom univerzumu.
Profesor astronomije i fizike sa Univerziteta u Ilinoisu – Šampanj, Hoakin Vieira i diplomirani student Kedar Phadke, sarađivali su sa istraživačima sa Teksaškog univerziteta A&M i međunarodnim timom naučnika kako bi napravili razliku između infracrvenih signala koje generišu neka od masivnijih i većih zrna prašine u galaksiji i one novouočenih molekula ugljovodonika.
Nalazi studije objavljeni su u časopisu Nature.
„Ovaj projekat je počeo kada sam studirao na postdiplomskim studijama koje je teško detektovati, veoma udaljene galaksije zaklonjene prašinom“, rekao je Vieira. „Zrnca prašine apsorbuju i ponovo emituju oko polovine zvezdanog zračenja proizvedenog u univerzumu, čineći infracrvenu svetlost udaljenih objekata izuzetno slabom ili neprimetnom kroz zemaljske teleskope.
U novoj studiji, JVST je dobio podsticaj od onoga što istraživači nazivaju „prirodna lupa“ – fenomen koji se zove gravitaciono sočivo. „Ovo uvećanje se dešava kada su dve galaksije skoro savršeno poravnate sa Zemljine tačke gledišta, a svetlost iz pozadinske galaksije je iskrivljena i uvećana galaksijom u prednjem planu u oblik nalik prstenu, poznat kao Ajnštajnov prsten“, rekao je Vijeira.
Tim je fokusirao JVST na SPT0418-47 — objekat otkriven korišćenjem teleskopa Južnog pola Nacionalne naučne fondacije i prethodno identifikovan kao galaksija zaklonjena prašinom uvećana za faktor od oko 30 do 35 gravitacionim sočivima. SPT0418-47 je 12 milijardi svetlosnih godina od Zemlje, što odgovara vremenu kada je univerzum bio star manje od 1,5 milijardi godina, ili oko 10% njegove sadašnje starosti, rekli su istraživači.
„Pre nego što smo imali pristup kombinovanoj snazi gravitacionog sočiva i JVST-a, nismo mogli ni da vidimo niti prostorno rešimo stvarnu galaksiju u pozadini kroz svu prašinu“, rekao je Vieira.
Spektroskopski podaci sa JVST-a sugerišu da je zamagljeni međuzvezdani gas u SPT0418-47 obogaćen teškim elementima, što ukazuje da su generacije zvezda već živele i umrle. Specifično jedinjenje koje su istraživači otkrili je tip molekula koji se zove policiklični aromatični ugljovodonik ili PAH. Na Zemlji, ovi molekuli se mogu naći u izduvnim gasovima koji proizvode motori sa unutrašnjim sagorevanjem ili šumski požari. Budući da se sastoje od ugljeničnih lanaca, ovi organski molekuli se smatraju osnovnim građevinskim blokovima za najranije oblike života, rekli su istraživači.
„Ono što nam ovo istraživanje govori upravo sada – a mi još uvek učimo – je da možemo da vidimo sve regione u kojima se nalaze ova manja zrna prašine – regione koje nikada nismo mogli da vidimo pre JVST-a“, rekao je Phadke. „Novi spektroskopski podaci nam omogućavaju da posmatramo atomski i molekularni sastav galaksije, pružajući veoma važne uvide u formiranje galaksija, njihov životni ciklus i kako se razvijaju.“
„Nismo ovo očekivali“, rekao je Vieira. „Otkrivanje ovih složenih organskih molekula na tako velikoj udaljenosti menja igru u pogledu budućih posmatranja. Ovaj rad je samo prvi korak, a mi tek sada učimo kako da ga koristimo i učimo njegove mogućnosti. Veoma smo uzbuđeni da vidimo kako ovo se odigrava.“
„Izuzetno je super što će galaksije koje sam otkrio dok sam pisao svoju tezu jednog dana posmatrati JVST“, rekao je Vieira. „Zahvalan sam poreskim obveznicima SAD, NSF-u i NASA-i na finansiranju i podršci i SPT-u i JVST-u. Bez ovih instrumenata, ovo otkriće nikada ne bi bilo moguće.”
