Woda, woda wszędzie... we wczesnym wszechświecie
Finansowani ze środków unijnych astrofizycy znaleźli dowód na obecność pary wodnej we wczesnym wszechświecie. Parę odnaleziono na kwazarze oddalonym o 11,1 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Po raz pierwszy cząsteczki wody zostały odnalezione tak daleko. Wyniki opublikowane w czasopiśmie Nature sugerują, że wczesny wszechświat mógł bardziej obfitować w wodę niż dotychczas sądzono. Prace były w części finansowane z sieci szkoleniowej Marie Curie ANGLES (Sieć astrofizyczna na rzecz badań soczewkowych galaktyki), która jest finansowana z Szóstego Programu Ramowego (6PR). Wodę zaobserwowano w formie masera, który jest podobny do lasera, ale o mikrofalowej długości fali. Masery wodne odnaleziono w wielu pobliskich galaktykach, które wydają się powstawać z gorących gazów i pyłów wirujących wokół supermasywnej czarnej dziury w rdzeniu galaktyki. Do tej pory najdalsza galaktyka, w której odkryto wodę, znajdowała się w odległości sześciu miliardów lat świetlnych. Ostatniego odkrycia dokonano tylko dzięki pewnej sztuczce astronomicznej: naukowcy wykorzystali pobliską galaktykę jako swoistego rodzaju teleskop kosmiczny. Galaktyka na pierwszym planie powiększała i zniekształcała światło z odległego kwazara MG J0414+0534, tworząc cztery wyraźne obrazy kwazara i wzmacniając sygnał o współczynnik 35. "Inni próbowali i nie udało im się znaleźć wody, natomiast my wiedzieliśmy, że szukamy słabiutkiego sygnału" - wyjaśniła Violetta Impellizzeri, autor naczelny raportu z badań i absolwentka Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka w Niemczech. "Pomyśleliśmy, że można by użyć galaktyki jako szkła powiększającego do obserwacji na znacznie większą odległość i musieliśmy być wytrwali, aby zyskać wystarczającą pewność, że pojawiła się linia emisyjna wody." Nowoodkryty maser jest wyjątkowo jasny, ponieważ ma jaskrawość subiektywną rzędu 10.000 większą niż nasze Słońce. Jest również dwa razy jaśniejszy od najsilniejszych, lokalnych maserów wodnych. Bez "soczewkowania grawitacyjnego" zapewnionego przez galaktykę na pierwszym planie ciągłe obserwację radioteleskopem Effelsberg o 100 m średnicy czaszy zajęłyby 580 dni, a tak potrzebnych było zaledwie 14 godzin, by dokonać odkrycia. Co więcej, nasza wiedza na temat pobliskiego masera sugeruje, że szanse na odnalezienie tak jasnego masera kształtowały się na poziomie jedna na milion. Fakt, że maser został odnaleziony w pierwszej, badanej odległej galaktyce sugeruje, że te cechy mogą być bardziej powszechne niż sądzono. Co najważniejsze, odkrycie masera wodnego w odległości 11,1 miliardów lat świetlnych dowodzi, że panowały odpowiednie warunki do tworzenia się cząsteczek wody, które przetrwały, ledwie 2,5 miliarda lat po Wielkim Wybuchu. "To interesujące, że odnaleźliśmy wodę w pierwszym, grawitacyjnie powiększonym obiekcie z odległego wszechświata, który obserwowaliśmy" - zauważył John McKean, również z Instytutu Radioastronomii im. Maxa Plancka. "To sugeruje, że molekuły wody mogły znacznie częściej występować we wczesnym wszechświecie niż sądzono na początku i można je wykorzystać do dalszych badań nad supermasywnymi czarnymi dziurami i ewolucją galaktyki." "Ponieważ masery wodne powstają w pobliżu rdzeni galaktyk, nasze odkrycie otwiera nowe, interesujące możliwości badania supermasywnych czarnych dziur w czasie, kiedy formowały się galaktyki" - dodała dr Impellizzeri. "To będzie również impulsem do dalszych poszukiwań wody w innych odległych galaktykach za pomocą teleskopów, którymi dysponujemy obecnie oraz kolejnej generacji teleskopów radiowych, ponieważ teraz już wiemy, że gdzieś tam jest woda." Odkrycie dalszych dowodów na występowanie wody w odległych zakątkach wszechświata nie będzie łatwe do momentu pojawienia się nowych i bardziej czułych urządzeń. Naukowcy oczekują, że zaproponowany teleskop SKA (Square Kilometre Array), który powinien być gotowy do pracy za około dziesięć lat - przyczyni się do nowych odkryć w tej dziedzinie.
Kraje
Niemcy, Włochy