Urgassskyer avslører et glimt av Big Bangs etterspill

Dette er en numerisk simulering av galakser som dannes i det fjerne universet. De to uberørte gassskyene kunne sitte i et av filamentære områdene rundt galakser som representert i denne simuleringen.

Dette er en numerisk simulering av galakser som dannes i det fjerne universet. De to uberørte gassskyene kunne sitte i et av filamentære områdene rundt galakser som representert i denne simuleringen. (Bildekreditt: Ceverino, Dekel & Primack)



Denne historien ble oppdatert kl. 15:19 EST.



Astronomer har funnet to gassskyer som dannet seg i de første minuttene etter Big Bang som skapte universet vårt, avslører en ny studie.

Denne oppdagelsen er første gang disse gassskyene har blitt oppdaget, og gir mer støtte til det som allerede er den mest aksepterte teorien om hvordan universet vårt ble til, sa astronomer.



Det ble funnet at de opprinnelige gassskyene bare inneholdt de letteste elementene - hydrogen og helium skapt i Big Bang . Noen få hundre millioner år senere kondenserte klumper av disse gassskyene til de første stjernene, som skapte og spredte tyngre grunnstoffer i hele universet.

De nye observasjonene ser ut til å matche de teoretiske spådommene om kjemisk sammensetning av det tidlige universet , sa studieleder Michele Fumagalli, en doktorgradsstudent ved University of California, Santa Cruz (UCSC).

'Det er faktisk en veldig fin bekreftelse på teorien, fordi teorien spår at i de første minuttene etter Big Bang ble det produsert ting som hydrogen og helium og ingen metaller,' sa Fumagalli til demokratija.eu. 'Så, dette er første gang vi har en veldig sterk observasjon og bevis på at denne teorien faktisk er riktig. Det er gode nyheter for kosmologi. '



Tungmetaller i universet

Tidligere hadde astronomer alltid oppdaget tilstedeværelsen av tyngre grunnstoffer, som karbon, oksygen og silisium, i hele universet. Så det var en overraskelse å finne disse 'uberørte' gassskyene, med deres fullstendige mangel på tungmetaller. [ Galleri: Universitetets historie og struktur ]

'Så hardt som vi har prøvd å finne uberørt materiale i universet, har vi mislyktes til nå,' sa medforfatter J. Xavier Prochaska, professor i astronomi og astrofysikk ved UCSC, i en uttalelse. 'Dette er første gang vi har observert uberørt gass uforurenset av tyngre elementer fra stjerner.'



Fumagalli, Prochaska og studieforfatter John O'Meara, ved Saint Michael's College i Colchester, Vt., Beskriver studiens funn i 10. november-utgaven av tidsskriftet Science.

Kunstnerisk syn på gass som dannes rundt en fjern galakse i en stor datasimulering.

Kunstnerisk syn på gass som dannes rundt en fjern galakse i en stor datasimulering.(Bildekreditt: Ceverino, Dekel & Primack)

Forskerne oppdaget de to urgassskyene ved å analysere lyset fra fjerne kvasarer, som er de lyseste objektene i kosmos. Kvasarer er regioner rundt supermassive sorte hull der det tappes opp mye materiale, som samtidig slipper strålende lys ut i verdensrommet.

Ved å se på fjerne objekter, kan astronomer se langt tilbake i tid, på grunn av den tiden det tar for lys å reise over universet.

Forskerne undersøkte lyset fra kvasarer ved hjelp av Keck I -teleskopet ved W.M. Keck -observatoriet på toppen av Mauna Kea på Hawaii. Teleskopets spektrometer separerte lyset fra kvasarene i et spektrum av forskjellige bølgelengder. Dette tillot forskerne å undersøke hvilke bølgelengder som hadde blitt absorbert, noe som ga dem ledetråder om sammensetningen av materiale som ligger mellom den fjerne kvasaren og teleskopet på bakken.

'Det vi gjør er å se i spekteret etter deler som mangler,' sa Fumagalli. 'Dette er fordi mellom kvasaren og oss er gass, som er gassen vi ønsker å studere. Gassen absorberte lys ved bestemte frekvenser, og ved å se på spekteret kan vi prøve å forstå gassens kjemiske sammensetning. I dette tilfellet ser vi at lyset mangler ved frekvenser som er assosiert med lettere elementer, og der vi forventet å se absorpsjon av tyngre metaller, ser vi kvasarens lys uforstyrret. '

Rister opp feltet

Hittil hadde astronomer spådd at den lavest mulige målingen av 'metallacity' i universet omtrent tilsvarer mindre enn en tusendel av solen. Men forskerne anslår at disse uberørte gassskyene har en metallasitet på omtrent en ti tusendels av solens.

Som et resultat utfordrer disse funnene tidligere aksepterte ideer om hvordan metaller spres når de smides fra nye stjerner. [ Big Bang til nå i 10 enkle trinn ]

'Det faktum at vi ser denne gassen som er uberørt viser at spredningen av metaller ikke er helt homogen,' sa Fumagalli. 'Metaller dannes med stjerner og slippes ut i universet, men denne prosessen forekommer ikke på samme måte overalt fordi vi ser disse lommene som blir urørt. Det gir oss flere begrensninger for hvordan metaller frigjøres og hvordan gass blir kastet ut fra galakser der stjerner dannes. '

Forskernes analyser plasserer observasjonene sine omtrent 2 milliarder år etter Big Bang, eller omtrent 12 milliarder år siden. I følge Big Bang -teorien var denne tidsperioden da galakser vokste ved å trekke inn enorme strømmer av kald gass. Disse teoretiske 'kalde strømningene' har aldri blitt oppdaget, men Fumagalli antyder at disse urgassskyene kan være skyldige.

For å bekrefte denne hypotesen vil det være nødvendig med ytterligere studier for å finne plasseringen av disse gassskyene og om de er i nærheten av galakser eller ikke.

'Ved å bruke spektre kan vi bare undersøke gassen og dens sammensetning,' sa Fumagalli. 'Vi vet ikke om den ligger i nærheten av en galakse. Det vi planlegger å gjøre er å studere miljøet i denne gassen for å prøve å forstå om den er i nærheten av en galakse. '

Du kan følge demokratija.eu -skribent Denise Chow på Twitter @denisechow . Følg demokratija.eu for det siste innen romvitenskap og leting på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .