มีสถานที่ใดในอวกาศที่ไม่ได้รับผลกระทบจากเวลาหรือไม่? คำตอบคือใช่ หอสังเกตการณ์ Keck และทีมนักวิทยาศาสตร์เพิ่งพบก๊าซสองกลุ่มซึ่งอาจมีต้นกำเนิดมาจากภายในไม่กี่นาทีจากบิกแบง
เราจะรู้ได้อย่างไรว่าเมฆก๊าซเหล่านี้มีความพิเศษมาก? ในกรณีนี้พวกมันแพร่กระจายง่ายเกินไปที่จะทำให้เกิดเป็นตัวเอกและไม่มีโลหะหนักที่จะรองรับ ดินแดนเหล่านี้มีทั้งไฮโดรเจนบริสุทธิ์และฮีเลียม ... พร้อมกับไอโซโทปที่หนักกว่า, ดิวเทอเรียม การรวมกันนี้อาจหมายถึงภูมิภาคที่มีอายุสองพันล้านปีนั้นบริสุทธิ์ - ไม่เคยมีส่วนร่วมในกระบวนการก่อตัวดาวฤกษ์ การค้นพบที่น่าตื่นเต้น? พนันได้เลย. เมฆอาจมีชีวิตรอดในสภาวะที่ไม่เปลี่ยนแปลง - ให้เราดูสิ่งที่อาจเกิดขึ้นในยามเช้า
“ แม้จะมีความพยายามมานานหลายทศวรรษในการค้นหาสิ่งใดที่ปราศจากโลหะในเอกภพ แต่ก่อนหน้านี้ Nature ได้กำหนดขีด จำกัด ของการตกแต่งที่ไม่น้อยกว่าหนึ่งในพันที่พบในดวงอาทิตย์” นักดาราศาสตร์เจซาเวียร์โปรแชสกาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย หอดูดาวเลีย, UC ซานตาครูซ “ เมฆเหล่านี้ต่ำกว่าขีด จำกัด อย่างน้อย 10 เท่าและเป็นก๊าซที่เก่าแก่ที่สุดที่ค้นพบในจักรวาลของเรา”
Prochaska เป็นส่วนหนึ่งของทีม Keck และได้ร่วมเขียนรายงานการค้นพบกับ Michele Fumagalli แห่งสหรัฐอเมริกา Santa Cruz และ John O'Meara แห่งวิทยาลัยเซนต์ไมเคิลในรัฐเวอร์มอนต์ “ เราค้นหาออกซิเจนคาร์บอนไนโตรเจนและซิลิกอนอย่างระมัดระวัง - สิ่งต่าง ๆ ที่พบบนโลกและดวงอาทิตย์ในความอุดมสมบูรณ์” Fumagalli กล่าว “ เราไม่พบร่องรอยใด ๆ นอกจากไฮโดรเจนและดิวทีเรียม”
ตามข่าวหอสังเกตการณ์ Keck ออกมาอย่างแน่นอนว่าพวกเขาสามารถตรวจจับก๊าซที่มืดหนาวเย็นและแพร่กระจายออกไปประมาณ 12 พันล้านปีแสงเป็นเรื่องในตัวเอง
“ ในกรณีนี้เราต้องทำเรื่องเล็กน้อย” Prochaska อธิบาย “ เราศึกษาก๊าซในภาพเงา” ควาซาร์ที่อยู่ไกลกว่านั้นให้แสงสว่างสำหรับสิ่งนี้ แสงควาซาร์จะส่องประกายแม้ว่าก๊าซและองค์ประกอบในก๊าซจะดูดซับความยาวคลื่นเฉพาะของแสงซึ่งสามารถพบได้โดยการแยกแสงเป็นสเปกตรัมที่มีรายละเอียดมากเพื่อเผยให้เห็นเส้นมืดของแสงที่หายไป
กล่าวอีกนัยหนึ่ง Fumagalli กล่าวว่า“ การวิเคราะห์ทั้งหมดอยู่ในความสว่างที่เราไม่ได้รับ” เมฆดูดซับแสงควาซาร์เพียงส่วนน้อยที่ทำให้โลก “ แต่ลายเซ็นการดูดซับไฮโดรเจนนั้นชัดเจนดังนั้นจึงไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีก๊าซจำนวนมากอยู่ที่นั่น”
ในขณะที่บางคนอาจไม่รู้สึกตื่นเต้นกับสถานที่ตั้งของก๊าซที่ไม่มีที่ตินักดาราศาสตร์คิดแตกต่างกัน การเปิดเผยนี้สนับสนุนทฤษฎีของพวกเขาเกี่ยวกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้นภายในไม่กี่นาทีหลังจากบิกแบงและสิ่งที่ก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาของนิวคลีโอซิน เป็นการมองย้อนกลับไปเมื่อไฮโดรเจนฮีเลียมลิเธียมและโบรอนเกิดขึ้น
“ ทฤษฎีนั้นได้รับการทดสอบอย่างดีเยี่ยมที่ Keck เกี่ยวกับไฮโดรเจนและไอโซโทปดิวเทอเรียม” O’Meara กล่าว “ หนึ่งในข้อ จำกัด ของงานก่อนหน้านั้นคือก๊าซยังแสดงปริมาณออกซิเจนและคาร์บอนอย่างน้อย เมฆที่เราค้นพบเป็นครั้งแรกที่ตรงกับการคาดการณ์ทั้งหมดของ BBN”
ยิ่งไปกว่านั้นกล้องโทรทรรศน์ทางไกล / อินฟราเรด 10 เมตรของ Keck ยังแสดงให้เราเห็นว่าเอกภพยุคแรกอาจเป็นอย่างไร นี่เป็นครั้งแรกที่วิทยาศาสตร์สามารถค้นพบดินแดนที่ไม่มีโลหะมีอิทธิพลต่อสิ่งแวดล้อมและไม่มีดาวก่อตัวขึ้น
“ สิ่งที่ทำให้ฉันตื่นเต้นเกี่ยวกับการค้นพบนี้คือมีความเป็นโลหะในก๊าซเกือบ 1,000,000 ช่วงในเวลานั้นในเอกภพ” Fumagalli กล่าว กล่าวอีกอย่างหนึ่งก็คือมีสถานที่ต่าง ๆ เช่นระบบสุริยะของเราซึ่งมีโลหะมากมาย - และยังมีสถานที่ที่แตกต่างจากทุกวันนี้ที่ซึ่งโลหะยังคงไม่มีอยู่จริงและก๊าซก็ไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่เกือบจะเริ่มต้น”
แหล่งที่มาของเรื่องดั้งเดิม: Keck Observatory News Release สำหรับการอ่านเพิ่มเติม: การตรวจจับก๊าซเก่าแก่สองพันล้านปีหลังจากบิกแบง
