สำหรับเรารูปแบบชีวิตที่ใช้คาร์บอนคาร์บอนเป็นส่วนสำคัญของการแต่งหน้าทางเคมีของจักรวาล ในเวลาต่อมา ในการค้นพบที่น่าประหลาดใจนักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจจับคาร์บอนได้เร็วกว่ามากในประวัติศาสตร์ของจักรวาลมากกว่าที่เคยคิดไว้
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Ehime และมหาวิทยาลัยเกียวโตได้รายงานการตรวจจับสายการปล่อยคาร์บอนในกาแลคซีทางวิทยุที่ห่างไกลที่สุดที่รู้จัก ทีมวิจัยใช้กล้อง Faint Object Camera และ Spectrograph (FOCAS) บนกล้องโทรทรรศน์ Subaru เพื่อสำรวจกาแลคซีทางวิทยุ TN J0924-2201 เมื่อทีมวิจัยตรวจสอบสายคาร์บอนที่ตรวจพบพวกเขาพบว่ามีปริมาณคาร์บอนจำนวนมากน้อยกว่าหนึ่งพันล้านปีหลังจากบิกแบง
การค้นพบนี้ช่วยให้เราเข้าใจวิวัฒนาการทางเคมีของจักรวาลและความเป็นไปได้ของชีวิตอย่างไร
เพื่อทำความเข้าใจวิวัฒนาการทางเคมีของจักรวาลของเราเราสามารถเริ่มต้นด้วย Big Bang ตามทฤษฎีบิกแบงจักรวาลของเราเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อน ส่วนใหญ่มีเพียงไฮโดรเจนและฮีเลียม (และลิเทียมโรย) เท่านั้นที่มีอยู่
ดังนั้นเราจะจบลงด้วยทุกสิ่งที่ผ่านสามองค์ประกอบแรกในตารางธาตุได้อย่างไร
พูดง่ายๆก็คือเราสามารถขอบคุณดาวรุ่นก่อน ๆ วิธีการสองอย่างของการสร้างนิวเคลียส (การสร้างองค์ประกอบ) ในจักรวาลคือผ่านฟิวชั่นนิวเคลียร์ภายในแกนดาวฤกษ์และซุปเปอร์โนวาที่เป็นจุดจบของดาวฤกษ์หลายดวงในจักรวาลของเรา
เมื่อเวลาผ่านไปการเกิดและการตายของดวงดาวหลายชั่วอายุจักรวาลของเรากลายเป็น“ คนจนโลหะ” น้อยกว่า (หมายเหตุ: นักดาราศาสตร์หลายคนอ้างถึงสิ่งใดก็ตามที่ผ่านมาไฮโดรเจนและฮีเลียมว่าเป็นโลหะ”) เมื่อดาวฤกษ์รุ่นก่อนตายไปพวกมันก็เสริมพื้นที่ส่วนอื่น ๆ เพื่อให้ภูมิภาคที่ก่อตัวดาวฤกษ์มีเงื่อนไขที่จำเป็นในการสร้างวัตถุที่ไม่ใช่ดาวเช่นดาวเคราะห์ดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง เป็นที่เชื่อกันว่าโดยการทำความเข้าใจว่าจักรวาลสร้างองค์ประกอบที่หนักกว่านักวิจัยจะมีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับวิธีการที่จักรวาลวิวัฒนาการมารวมถึงแหล่งที่มาของเคมีที่ใช้คาร์บอนของเรา
ดังนั้นนักดาราศาสตร์ศึกษาวิวัฒนาการทางเคมีของจักรวาลของเราได้อย่างไร
ด้วยการวัดความเป็นโลหะ (ธาตุจำนวนมากผ่านไฮโดรเจนในตารางธาตุ) ของวัตถุทางดาราศาสตร์ในช่วงเปลี่ยนสีต่าง ๆ นักวิจัยสามารถย้อนกลับไปดูประวัติของจักรวาลของเราได้ เมื่อศึกษากาแลคซี redshifted จะแสดงความยาวคลื่นที่ยืดออก (และแดงดังนั้นจึงเป็นคำว่า redshift) เนื่องจากการขยายตัวของเอกภพของเรา กาแลคซีที่มีค่า redshift สูงกว่า (รู้จักกันในชื่อ“ z”) นั้นอยู่ในเวลาและอวกาศมากกว่าและให้ข้อมูลนักวิจัยเกี่ยวกับความเป็นโลหะของเอกภพยุคแรก กาแลคซียุคแรกหลายแห่งถูกศึกษาในส่วนคลื่นวิทยุของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับอินฟาเรดและภาพ
ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเกียวโตเริ่มศึกษาความเป็นโลหะของกาแลคซีเรดิโอที่เรดชิฟต์สูงกว่าการศึกษาก่อนหน้านี้ ในการศึกษาก่อนหน้านี้การค้นพบของพวกเขาชี้ให้เห็นว่ายุคหลักของความเป็นโลหะเพิ่มขึ้นเกิดขึ้นที่การเปลี่ยนสีแดงที่สูงขึ้นซึ่งบ่งชี้ว่า จากการค้นพบก่อนหน้านี้ทีมจึงตัดสินใจมุ่งศึกษากาแลคซี TN J0924-2201 ซึ่งเป็นกาแลคซีทางวิทยุที่ห่างไกลที่สุดที่รู้จักกันในชื่อ redshift z = 5.19
ทีมวิจัยใช้เครื่องมือ FOCAS บนกล้องโทรทรรศน์ซูบารุเพื่อรับสเปกตรัมของกาแลคซี TN J0924-2201 ในขณะที่ศึกษา TN J0924-2201 ทีมตรวจพบเป็นครั้งแรกที่มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (ดูด้านบน) จากการตรวจจับสายการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทีมค้นพบว่า TN J0924-2201 มีประสบการณ์การวิวัฒนาการทางเคมีที่สำคัญที่ z> 5 ดังนั้นโลหะจำนวนมากจึงมีอยู่ในเอกภพโบราณเมื่อราว 12.5 พันล้านปีก่อน
หากคุณต้องการอ่านข้อค้นพบของทีมคุณสามารถเข้าถึงเอกสารได้ คุณสมบัติทางเคมีในกาแลคซีทางวิทยุที่ห่างไกลที่สุด - มัตสึโอกะและคณะ ที่: http://arxiv.org/abs/1107.5116
ที่มา: NAOJ แถลงข่าว
