Teleskopi hapësinor James Webb bën zbulimin e parë të pluhurit të karbonit të ngjashëm me diamantin në yjet më të hershëm të universit
Teleskopi Hapësinor James Webb ka zbuluar pluhurin më të hershëm të karbonit të njohur në një galaktikë ndonjëherë.
Duke përdorur teleskopin e fuqishëm hapësinor, një ekip astronomësh dalluan shenja të elementit që formon shtyllën kurrizore të gjithë jetës në dhjetë galaktika të ndryshme që ekzistonin qysh 1 miliard vjet pas Big Bengut.
Zbulimi i pluhurit të karbonit kaq shpejt pas Big Bengut mund të shkundë teoritë rreth evolucionit kimik të universit. Kjo ndodh sepse proceset që krijojnë dhe shpërndajnë elementë më të rëndë si ky duhet të zgjasin më shumë për t’u ndërtuar në galaktika sesa mosha e këtyre galaktikave të reja në kohën kur teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) i sheh ato.
“Zbulimi befasues këtu është se ne mund të shohim drejtpërdrejt dhe të mësojmë për vetitë e këtyre kokrrave të pluhurit në një kohë kaq të hershme, dhe mund të themi se ato janë të bazuara në karbon,” tha autori kryesor i hulumtimit dhe shkencëtari i Universitetit të Kembrixhit, Joris Witstok për Space.com. “Kjo është mjaft befasuese në kontekstin e asaj që prisnim më parë.”
Ekipi zbuloi këtë pluhur karboni në këtë kampion prej dhjetë galaktikash duke ekzaminuar spektrin e dritës prej tyre si pjesë e Anketimit të Avancuar Ekstragalaktik të Thellë të JWST (JADES). Zbulimet si kjo janë të mundshme sepse elementët thithin dhe lëshojnë dritë në gjatësi vale karakteristike që do të thotë se ata lënë “gjurmët e gishtërinjve” të tyre në dritë nga burime të tilla si galaktikat dhe yjet.
Pluhuri i hidrokarbureve aromatike u largua nga një ‘gungë’ në thithjen e frekuencave specifike ultravjollcë të dritës.
Pyetja është, si u pasuruan kaq shpejt këto galaktika të reja me karbon?
Universi i hershëm ishte i përbërë kryesisht nga hidrogjen dhe helium me gjurmë të vogla të disa elementeve më të rëndë, që do të thotë se yjet dhe galaktikat e para duhet të kenë të njëjtën përbërje të vetëm këtyre elementeve të lehta.
Modelet konvencionale të evolucionit kimik të universit sugjerojnë se elementë të rëndë si karboni dhe oksigjeni janë farkëtuar në furrat bërthamore në zemër të yjeve. Kur yjeve të parë u mbaruan karburanti për shkrirjen bërthamore dhe arritën në fund të jetës së tyre, ata shpërthyen në supernova duke shpërndarë materialin që kishin farkëtuar nëpër kozmos. Kjo lëndë yjore është e integruar në pluhurin ndëryjor.
Kur copa të dendura të këtij pluhuri shemben, ky material bëhet blloqet ndërtuese të gjeneratës së ardhshme të yjeve, të cilët janë kështu më të pasur me elementë të rëndë dhe ndodhen në galaktika të pasuruara në mënyrë të ngjashme.
Kjo sfidohet nga gjetjet e arritura nga Witstok dhe kolegët pasi disa nga galaktikat në të cilat panë pluhurin PAH vlerësohet të jenë diku rreth 10 milionë vjet të vjetra. Kjo nënkupton se duhet të ketë një metodë krijimi dhe shpërndarjeje për karbonin që funksionon në një shkallë relativisht të shkurtër kohore.
Gjetjet tregojnë llojin e shkencës që nuk do të ishte e mundur përpara JWST, e cila filloi të vëzhgonte universin dhe të jepte të dhëna dhe imazhe në korrik 2022.
Gjatësia valore e dritës e emetuar nga galaktikat e hershme shtrihet nga zgjerimi i universit ndërsa ai udhëton nëpër miliarda vite dritë, duke marrë kështu miliarda vjet për të arritur tek “ne. Kjo rezulton në dritën ultravjollcë nga galaktikat duke u zhvendosur poshtë spektrit elektromagnetik, një proces i quajtur “Redshift”. Sa më e largët dhe kështu më e hershme të jetë galaktika, aq më ekstrem është zhvendosja e kuqe, që do të thotë se drita nga galaktikat e para shtrihet në gjatësi vale infra të kuqe. Drita nga këto galaktika ka kaluar kozmosin për 12.8 miliardë vjet dhe tani është dritë infra të kuqe.
JWST është teleskopi hapësinor më i ndjeshëm me rreze infra të kuqe i vendosur ndonjëherë në hapësirë dhe i vetmi i aftë të zgjidhë veçori si këto gjurmë gishtash karboni në dritën e galaktikave të tilla të largëta.
Lidhur me të ardhmen e këtij hulumtimi, Witstok shpjegoi se ekzistojnë dy rrugë të mundshme për t’u eksploruar.
“Para së gjithash, nga ana vëzhguese, JWST po mbledh më shumë të dhëna, kështu që ne mund të shikojmë mostra më të mëdha galaktikash dhe të shohim nëse mund të mësojmë ndonjë gjë që lidh këtë gjurmë gishti karboni me vetitë specifike të galaktikave,” tha ai.
Nga ana teorike, Witstok tha se shkencëtarët tani mund të fillojnë të mendojnë se cilat objekte dhe ngjarje astrofizike mund të prodhojnë kokrra karboni PAH në një shkallë të shkurtër kohore. “Ka ende shumë punë për të bërë”, përfundoi ai.