W ramach najnowszego projektu badawczego naukowcy zidentyfikowali trzynaście nowych związków chemicznych, których nigdy wcześniej nie obserwowano we wczesnym wszechświecie. Odkrycie to z kolei może nam bardzo dużo powiedzieć nie tylko o chemicznej ewolucji wszechświata, ale i o procesach powstawania i ewolucji masywnych gwiazd.
Przedmiotem najnowszego artykułu naukowego są dwie galaktyki, które widzimy takimi, jakie były 12 miliardów lat temu, zaledwie niecałe 2 miliardy lat po Wielkim Wybuchu. W obu galaktykach odkryto zaskakującą menażerię związków chemicznych, które bardzo dużo mówią o tym jak w pierwszych galaktykach przebiegały procesy gwiazdotwórcze.
Czytaj także: Pierwsze galaktyki we wszechświecie zaskakująco jasno świecą. Teleskop Jamesa Webba rozwiązał tę zagadkę
Pierwszą z tych dwóch galaktyk jest APM 08279+5255. W jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura, która aktywnie pożera olbrzymie ilości gazu. W porównaniu do niej druga galaktyka, czyli NCv1.143, jest zdecydowanie spokojniejsza. Nie zmienia to jednak faktu, że w obu galaktykach w intensywnym tempie powstają nowe gwiazdy. O ile w Drodze Mlecznej powstaje średnio jedna gwiazda rocznie, to w obu obserwowanych galaktykach powstają setki gwiazd rocznie.
Sieć radioteleskopów NOEMA, Northern Extended Millimeter Array we Francji obserwuje wszechświat w zakresie promieniowania milimetrowego i submilimetrowego. To właśnie ta sieć odpowiedzialna jest za odkrycie sygnatur 13 różnych cząsteczek w obu galaktykach. Naukowcy przypisują to odkrycie faktowi, że w tych konkretnych galaktykach jesteśmy w stanie obserwować tę część widma elektromagnetycznego, której nie możemy obserwować w pobliskich galaktykach. To proces rozszerzania wszechświata, a tym samym przesunięcia emitowanego przez galaktyki promieniowania ku czerwieni umożliwia dostrzeżenie nowych informacji w zakresie submilimetrowym.
Jest to jak na razie największy zbiór związków chemicznych odkryty dotąd w galaktykach znajdujących się tak daleko. Obecnie obie galaktyki znajdują się około 20 miliardów lat świetlnych od nas i z ogromną prędkością wciąż się od nas oddalają.
Czytaj także: Hubble ujawnia najstarsze galaktyki wszechświata
Wśród 13 różnych typów wykrywanych cząsteczek znajdują się tlenek węgla, monosiarczek węgla, rodnik cyjanowy, kation formylowy, cyjanowodór, izocyjanowodór, tlenek azotu i woda. Oprócz tego udało się dostrzec także cyklopropenyliden (dostrzeżony m.in. na Tytanie, księżycu Saturna), diazenyl, rodniki cząsteczki organicznej jony etynylowe, hydroniowe oraz rodniki metylidyny. Warto zwrócić uwagę na to, że wszystkie te związki chemiczne powszechnie występują w gazie międzygwiazdowym w naszej galaktyce Drogi Mlecznej. Związki te dostarczają nam nowych informacji na temat środowiska, w którym powstają nowe gwiazdy. Naukowcy wskazują, że obie te galaktyki to jedne z największych dotąd obserwowanych we wszechświecie fabryk gwiazd.
Ze względu na intensywną aktywność supermasywnej czarnej dziury w centrum kwazara APM 08279+5255, w galaktyce tej jest znacznie więcej wzbudzonego gazu cząsteczkowego o wyższej temperaturze, niż w galaktyce NCv1.143. Skład chemiczny tej drugiej galaktyki natomiast bardzo przypomina skład chemiczny znacznie bliższych nam galaktyk takich jak np. M82 w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy. To zaskakujące, bowiem okazuje się, że co do zasady galaktyki sprzed 12 miliardów lat mogą przypominać od strony chemicznej galaktyki obserwowane współcześnie.